Saan ginagamit ang piston rings 84. Compression piston rings - ano ang mga ito?

Bagaman ang buhay ng serbisyo ng mga piston ring ay 60,000 - 80,000 km ng mileage ng sasakyan, inirerekumenda na palitan ang mga piston ring sa lahat ng kaso ng engine disassembly na may mileage na higit sa 20,000 km. Ito, sa isang banda, ay aalisin ang pangangailangan na muling i-disassemble ang makina pagkatapos ng medyo maikling mileage ng kotse, at sa kabilang banda, ito ay magiging isang preventative measure upang mapataas ang pangkalahatang buhay ng serbisyo ng engine.

Kung ang mga salamin ng silindro ay may maliit na pagkasira at hindi nangangailangan ng pagkumpuni, ang mga singsing sa pag-aayos ay maaaring gamitin sa halip na ang mga naunang piston ring. tamang sukat o nadagdagan ang diameter ng 0.25 mm. Ang pagpili ng isa o isa pang singsing ay tinutukoy ng laki ng puwang sa lock, na sinusukat sa singsing na naka-install sa silindro kung saan ito gagana. Maaaring gamitin ang mga piston ring ng normal na laki kung ang puwang sa kanilang lock ay hindi lalampas sa 0.75 mm. Kung hindi, kailangan mong gumamit ng mga singsing na tumaas ng 0.25 mm, na tinitiyak ang mga puwang sa kanilang mga kandado na hindi bababa sa 0.4 mm. Upang gawin ito, pinapayagan na i-file ang mga joints ng lock.

Sa mga kaso kung saan ang mga salamin ng silindro ay nangangailangan ng pagkumpuni, ang mga lumang piston ring ay pinapalitan ng mga repair ring na may tumaas na panlabas na diameters.

mesa. Mga piston ring kit para sa pagkumpuni (dami sa bawat makina)

Ipinapakita ng talahanayan ang mga bilang ng mga hanay ng mga piston ring ng repair (para sa mga ekstrang bahagi) ng parehong normal at laki ng pagkumpuni. Kasabay nito, ang mga singsing ng normal na laki at ang mga pinalaki ng 0.25 mm ay idinisenyo upang gumana sa mga cylinder na ang mga salamin ay hindi nangangailangan ng pagkumpuni. Alinsunod dito, ang mga singsing ay nadagdagan ng 0.5; 1.0; 1.5 mm, inilaan para sa mga cylinder na naayos sa pamamagitan ng paggiling o pagbubutas. Ang mga singsing na ito ay naka-install sa pinalaki na mga piston na kapareho ng laki ng mga singsing sa pag-aayos.

mesa. Pag-aayos ng mga sukat ng mga cylinder

mesa. Pangunahing mga parameter ng mga piston ring ng normal at laki ng pag-aayos

Mga pagpipilian	Mga singsing ng compression		Mga singsing ng oil scraper
	itaas at gitna	mas mababa
Taas, mm	2,173-2,185	2,165-2,185	3,97-3,99
Kapal ng radial, mm	3,2-3,4	3,2-3,4	3,2-3,34
Gap sa lock ng isang singsing na naka-install sa isang kalibre na may panloob na diameter D, mm	0,41-0,76	0,41-0,76	0,41-0,76
Ang pagkakaiba sa mga diameter sa direksyon A A at B B kapag ang singsing ay na-compress na may tape hanggang sa isang puwang sa lock ay 0.41-0.76 mm	0,2-0,6	0,2-0,6	0,2-0,6
Ang pagkalastiko ng singsing na naka-compress na may tape hanggang sa isang puwang sa lock ay 0.41-0.76 mm, kg	1,3-1,8	1,3-1,8	1,4-2,0

Ang mga geometric na parameter ng piston ring ay ibinibigay sa mga talahanayan sa itaas. Sa lahat ng kaso ng pagpapalit ng mga piston ring, kinakailangan:

1. Sa dalawang itaas na uka sa ilalim ng piston, i-install ang mga compression ring na may uka sa panloob na cylindrical na ibabaw na nakaharap patungo sa ilalim ng piston.
2. Mag-install ng compression ring na may uka (sa panlabas na cylindrical na ibabaw) na nakaharap sa palda ng piston sa ikatlong uka sa ilalim ng piston.
3. I-install ang oil scraper ring sa ikaapat na uka sa piston crown.
4. Pagkatapos palitan ang mga singsing, dapat mong sundin ang mga panuntunan sa break-in ng engine.

(maging unang mag-rate)

Layunin ng piston ring

Ang mga piston ring ay idinisenyo upang matiyak ang higpit ng intra-cylinder space, i.e. upang maiwasan ang paglabas ng mga gas mula sa puwang na ito papunta sa crankcase ng makina. Kasabay nito, ang mga piston ring ay nag-aalis ng karamihan sa init na nakikita ng piston crown sa mga dingding ng silindro at pinipigilan ang langis mula sa crankcase ng makina na tumagos sa mga cylinder.
Sa modernong high-speed engine na may mataas na compression ratio, tatlong uri ng piston ring ang ginagamit:

• Mga singsing ng compression piston
• Mga singsing ng piston na kontrol ng langis
• Compression at oil scraper piston rings (pinagsama)

Mga singsing ng compression. Ang mga singsing ng compression piston ay nagpapatakbo sa ilalim ng napakahirap na mga kondisyon, nakalantad sila sa mataas na temperatura, nagpapatakbo sa mga kondisyon ng semi-fluid friction na may mataas na variable na bilis ng pag-slide, at nakalantad din sa mga makabuluhang puwersa ng presyon ng gas, panloob na nababanat na puwersa at puwersa ng friction. Dapat pigilan ng mga compression ring ang mga maubos na gas mula sa combustion chamber mula sa pagpasok sa crank chamber.
Upang matiyak ang kinakailangang higpit, isang minimum na puwang sa pagitan ng piston at ng silindro na dingding, ang pagkakaroon ng isang matatag na pelikula ng langis sa puwang na ito, at ang mataas na kalidad na paggamot sa ibabaw ng silindro at piston ay kinakailangan. Ang mga compression ring ay nagse-seal sa piston sa pamamagitan ng paglikha ng isang labirint at pagpindot sa mga singsing laban sa ibabaw ng silindro. Ang pagdaan sa labyrinth na ito, na binubuo ng mga dulo at radial gaps sa pagitan ng mga singsing at mga dingding ng annular grooves, ang mga gas ay unti-unting lumalawak, bilang isang resulta kung saan ang kanilang presyon at daloy ng rate ay bumababa.

Mga singsing ng oil scraper. Ang layunin ng kanilang trabaho ay upang mabawasan ang pagkonsumo ng langis, na may pare-pareho at sapat na pagpapadulas ng mga sliding na bahagi at sa parehong oras minimal na pagkamatagusin ng gas. Dahil sa pagkilos ng bomba mga singsing ng compression, pati na rin ang vacuum sa silindro, sa panahon ng pagsipsip, ang langis ay pumapasok sa silid, kung saan ito ay bahagyang nasusunog. Ang mga singsing ng oil scraper ay nag-aalis ng labis na langis mula sa mga dingding ng silindro at pinipigilan, hangga't maaari, ang lubricating oil mula sa pagpasok sa combustion chamber.

Compression at oil scraper rings (pinagsama). Pinagsasama ng compression at oil scraper ring ang pangunahing function ng compression at oil scraper ring, na nangangahulugang pinipigilan nila ang mga maubos na gas na pumasok sa crank chamber at nag-aalis ng labis na langis mula sa cylinder wall.

larawan ng mga singsing	paglalarawan ng mga singsing ng piston
	R-Cylindrical compression piston ring. ET-Semi-trapezoidal compression piston ring. T-Trapezoidal compression piston ring 6º/15.
	M-Conical piston compression ring. S.M.-Conical piston compression ring na may pinababang anggulo ng pagkahilig ng gumaganang ibabaw. N-Scraper compression piston ring. N.M.-Scraper conical compression piston ring.
	S-Oil scraper piston ring na may mga puwang.
	G-Oil scraper piston ring na may parallel chamfers.
	D-Oil scraper piston ring na may converging chamfers.
	SSF-Kahon na hugis slotted oil scraper piston ring.
	GSF- Oil scraper box-shaped piston ring na may parallel chamfers na may twisted spring expander.
	DSF-Oil scraper na hugis box na piston ring na may mga converging chamfer at twisted spring expander.

Maraming mga driver ang pamilyar sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang panloob na combustion engine. Naglalaman ito ng maraming mga bahagi na tumutukoy sa normal na paggana ng lahat ng mga sistema ng yunit. Halimbawa, ang mga tila hindi gaanong mahalagang bahagi bilang mga singsing ng piston ay gumaganap ng isang medyo mahalagang pag-andar sa pagpapatakbo ng makina.

Kung ang mga bahaging ito ay pagod, agad itong nakakaapekto sa pagganap ng makina, at ang pagkonsumo ng gasolina at langis ng makina ay tumataas nang husto. Ngunit upang mag-install ng mga bagong singsing sa iyong sarili, kailangan mong maunawaan ang kanilang mga uri at tampok. Kung, nang hindi nalalaman, naglagay ka ng kit ng maling diameter sa piston o na-install ang mga bahagi sa maling pagkakasunud-sunod, maaaring magresulta ito sa pangangailangan para sa isang malaking pag-overhaul ng makina.

Sa artikulong ito titingnan natin kung anong mga uri ang mayroon, kung ano ang "thermal clearance ng piston rings", kung paano gumawa ng isang mandrel para sa pag-install ng mga ito gamit ang iyong sariling mga kamay at ilang iba pang mga punto.

Layunin ng piston ring

Hindi kami magdetalye tungkol sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang panloob na engine ng pagkasunog. Tatalakayin lamang natin ang isyu ng pagkonekta sa mga piston at silindro ng makina. Tulad ng alam mo, ito ay airtight. Gayunpaman, ang mga piston ay madaling dumudulas sa mga panloob na singsing ng silindro, na pumipigil sa mga gas mula sa espasyo sa itaas ng piston na tumagos sa puwang sa pagitan ng dalawang ibabaw patungo sa crankcase ng yunit.

Gayunpaman, ang ilang pagtagas ng gas ay nangyayari pa rin kahit na sa isang fully functional na makina, ngunit may mataas na kalidad na mga singsing ito ay isang katanggap-tanggap na pamantayan at hindi sa anumang paraan makakaapekto sa pagpapatakbo ng yunit. Kapag ang mga bahagi ng piston na ito ay naubos nang husto, ang dami ng mga gas na pumapasok sa crankcase ay tumataas.

Ngunit may isa pang layunin para sa pagsasagawa ng isang bilang ng mga naturang function:

• hermetic na koneksyon sa pagitan ng mga ibabaw ng piston at ng mga dingding ng silindro;
• tinitiyak ang kinakailangang dami ng langis sa mga dingding ng silindro at pinipigilan itong makapasok sa silid ng pagkasunog;
• Ang mga singsing ay nagsasagawa ng init mula sa mga piston hanggang sa mga dingding ng silindro, na pumipigil sa sobrang init at kaagnasan.

Hindi mahirap hulaan na ang mga piston ay gumaganap ng kanilang gawain sa ilalim ng labis na agresibong mga kondisyon. Sa isang banda, ito ay mga matinding temperatura na lumitaw sa panahon ng pagpapatakbo ng yunit. Sa kabilang banda, may mga kondisyon ng gutom sa langis sa itaas na bahagi ng piston. Ang mga problemang ito ay malulutas sa pamamagitan ng pagpili ng mga materyales para sa lahat ng uri ng singsing at ang kanilang iba't ibang mga hugis.

Mahalaga! Ang mga de-kalidad na piston ring ay dapat na medyo makitid. Sinasabi ng mga eksperto na kapag mas manipis ang singsing, mas mabisa nitong maiwasan ang mga vibrations ng piston sa mataas na bilis ng makina. Bilang karagdagan, mas nakayanan nila ang alitan sa panahon ng piston stroke.

Ngunit kung ang makina ay may average na lakas, kung gayon ang regular, mas murang malawak na mga singsing ay sapat na.

Disenyo ng piston ring

Sa karamihan ng mga modelo ng kotse, tatlong singsing ang ginagamit sa loob ng mga makina para sa bawat piston. Mayroon silang diameter na mas malaki kaysa sa laki ng piston mismo. Ang bahagi ng bawat isa sa kanila ay pinutol. Ang cutout na ito ay tinatawag na lock.

Ang mga ito ay naka-install sa piston sa paraang ang mga kandado ay hindi matatagpuan sa parehong antas. Ang mga puwang na ito ay ang distansya sa pagitan ng mga dulo ng mga bukas na singsing. Ang mga kandado ay magagamit lamang sa lahat ng uri ng mga bahaging ito. Idinisenyo ang mga ito upang mabayaran ang mga thermal expansion na nangyayari sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga panloob na bahagi ng engine.

Alam ng lahat na kapag ang metal ay nakalantad sa mataas na temperatura, ito ay may posibilidad na lumawak. Kung ang mga singsing ay may monolitikong disenyo, madaragdagan nila ang pagkarga sa mga piston at cylinder kapag pinainit.

Bakit kailangan ang thermal clearance sa mga piston ring?

Ito ay kilala na sa proseso ng paglipat ng piston, nakikita nito ang napakalaking presyon. Ang presyon na ito ay inililipat sa crankshaft. Ito ay ang pagkakaroon ng isang puwang sa istraktura na nagpapahintulot sa presyon na ito na maipadala hangga't maaari at ang halaga nito ay ganap na magamit.

Bilang karagdagan, ang thermal gap ay nagsisiguro ng kaunting kontak sa pagitan ng mga ibabaw ng piston at silindro. Kung hindi, ang mga bahaging ito ay sasailalim sa tumaas na pagkasira. Ang isa pang pantay na mahalagang function ay upang magbigay ng mga ibabaw na may pinakamainam na dami ng langis na pampadulas. Ang langis ay tumagos sa mga puwang, ngunit hindi pumapasok sa silid ng pagkasunog.

Mahalaga! Ang kinakailangang thermal gap ay dapat nasa hanay na 0.6-0.3 mm. Bilang karagdagan, ang pangangalaga ay dapat gawin upang matiyak ang pinahihintulutang lateral clearance sa pagitan ng ring at ng piston wall. Ang pamantayan ay isang distansya ng 0.08-0.04.

Ang mga puwang ang nagsisiguro ng epektibong pag-alis ng init mula sa mga ibabaw ng mga bahagi. Sa kasong ito, ginagamit ang mga ito upang mabayaran ang labis na mga epekto sa temperatura. Kung ang mga parameter sa itaas ay hindi ibinigay, ang makina ay hindi gagawa ng mga inaasahang katangian.

Mga uri ng piston ring

Depende sa kanilang layunin, ang mga piston ring ay nahahati sa mga sumusunod na uri:

• compression;
• pangkaskas ng langis

Noong nakaraan, isang malaking bilang ng mga singsing ang na-install sa mga piston ng mga lumang makina na may mababang mga rating ng kapangyarihan. Ngayon, karamihan sa mga modelo ng kotse ay gumagamit ng tatlong singsing. Naka-install ang mga ito sa sumusunod na pagkakasunud-sunod.

1. Itaas na compression. Mayroon itong molibdenum na anti-wear insert.
2. Ang pangalawa ay compression.
3. Oil scraper.

Ang singsing ng oil scraper ay binubuo ng tatlong bahagi. Ito ang mga upper at lower oil scraper plate, at sa pagitan ng mga ito ay may tangential expander.

Ganito talaga ang hitsura ng isang set ng piston ring para sa mga modernong makina ng gasolina. Depende sa taon ng paggawa ng sasakyan, maaaring gumamit ng iba pang set ng mga bahagi.

Ang mga singsing ng compression piston ay idinisenyo upang i-seal ang mga ibabaw ng piston at silindro, pinipigilan din nila ang pagtagos ng gas sa silid ng pagkasunog at nagbibigay ng pag-alis ng init.

Ang mga uri ng mga bahagi ay naiiba sa bawat isa sa isang paraan o iba pa. Ito rin ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa katotohanan na ang iba't ibang mga tagagawa ay maaaring magbago ng disenyo at materyal ng mga singsing, kaya nadaragdagan ang kanilang lakas at pagpapabuti ng pagganap ng yunit.

Mga materyales na ginamit para sa paggawa

Tulad ng nabanggit na, ang kanilang buhay ng serbisyo at mga tagapagpahiwatig ng pagganap ay depende sa materyal ng mga bahaging ito. Maaari silang gawin mula sa mga sumusunod na haluang metal:

• cast iron. Ang istraktura nito ay nagpapahintulot na mapanatili ang langis ng makina, na makabuluhang pinatataas ang buhay ng serbisyo ng bahagi. Bilang isang patakaran, ang cast iron ay pinahiran ng chrome;
• ductile cast iron, na isang derivative ng ordinaryong cast iron. Ang materyal ay nagpapanatili ng lahat ng mga pangunahing katangian ng haluang metal, ngunit sa parehong oras ay may isang mahusay na kakayahan sa nababanat na pagpapapangit. Ito ay lubos na pinapadali ang pag-install;
• ang hindi kinakalawang na asero ay nagsimulang gamitin lamang sa Kamakailan lamang. Naglalaman ito ng mas malaking halaga ng chromium, bilang karagdagan, mas mahusay itong lumalaban sa mga pag-load ng temperatura kaysa sa cast iron;
• Ang mga bahagi ng cast iron ay pinahiran ng molibdenum, na makabuluhang nagpapataas ng kanilang mga katangian ng pagganap at nagpapalawak ng kanilang buhay ng serbisyo. Ang mga bahagi ng cast iron na may molibdenum coating ay madalas na ginagamit kamakailan.

Itaas na compression

Mayroong isang malaking bilang ng mga pagsasaayos ng mga bahaging ito, ngunit ang kanilang mga pagkakaiba ay medyo mahirap makilala. Halimbawa, kung minsan mayroon silang bahagyang baluktot na hugis.

Ang pangunahing layunin ay upang mapabilis ang pagtakbo-in ng mga ibabaw ng piston ring na may mga dingding ng silindro. Kung ang bahagi ay may bahagyang baluktot na istraktura, kung gayon ang mga ibabaw nito ay mabilis na nagiging siksik sa uka ng silindro.

Ibaba at oil scraper

Ang pangalawang compression ay karaniwang may mas malaking selyo na may ibabaw ng uka, at ang pangunahing tungkulin nito ay upang panatilihing lumabas ang mga gas sa silid at maiwasan ang langis na pumasok sa silid ng pagkasunog. Kung hindi, maaaring mangyari ang pagpapasabog. Ito ay mahalagang normalizes ang dami ng langis sa pagitan ng itaas na compression at oil scraper ring.

Ang huli ay ganap na nag-aalis ng langis mula sa ibabaw ng mga dingding ng silindro.

Mga Tool sa Pag-install

Dapat itong isaalang-alang na nang walang paggamit ng mga espesyal na tool at sa pamamagitan ng manu-manong paglabas ng mga bahagi, ang kanilang buhay ng serbisyo ay makabuluhang nabawasan. Upang alisin ang lumang bahagi at mag-install ng bago sa silindro, ginagamit ang isang piston ring puller. Maaari itong magkaroon ng iba't ibang disenyo:

Upang mai-install nang tama ang mga singsing ng piston, kinakailangan na obserbahan ang pamantayan ng kanilang pagpindot sa mga dingding ng piston. Ang isang espesyal na mandrel ay ginagamit para dito.

Ang do-it-yourself na pagsasaayos ng piston ring ay isang pangkaraniwang device. Magagawa mo ito ayon sa scheme na ito:

Kaya, ang pag-install ng mga piston ring gamit ang iyong sariling mga kamay ay hindi isang mahirap na gawain at ang bawat mahilig sa kotse ay maaaring gawin ito, napapailalim sa ilang mga patakaran.

Nagbibigay ang video ng pangkalahatang-ideya ng mga piston ring:

Ang mga singsing ng piston ay mga bukas na singsing na nakalagay sa mga uka ng piston na may maliit na puwang. Pag-usapan natin ang mga piston ring ng engine, kung ano ang mga ito at ang kanilang pangunahing layunin.

Ang mga piston ring ay nahahati sa compression at oil scraper ring ayon sa kanilang layunin.

Mga singsing ng compression pigilan ang pagdaloy ng mga gas mula sa combustion chamber papunta sa crankcase. Ang libreng panlabas na diameter ng singsing ay mas malaki kaysa sa panloob na diameter ng silindro, kaya ang bahagi ng singsing ay pinutol. Ang cutout sa piston ring ay tinatawag na lock.

Mga singsing ng oil scraper pigilan ang pagtagos ng langis mula sa crankcase papunta sa combustion chamber, na nag-aalis ng labis na langis mula sa cylinder wall. Naka-install ang mga ito sa ibaba ng antas ng compression. Hindi tulad ng mga compression ring, mayroon silang through slots.

Ang ilang mga tagagawa, tulad ng BMW, ay unang nagdidisenyo ng mga makina na may mga piston ring dahil sa espesyal na disenyo ng mga piston ring. Ginagawa ito, una, upang mabawasan ang mga pagkalugi sa alitan; pangalawa, para sa kapakanan ng mas kaunting pagsusuot sa pangkat ng silindro-piston; pangatlo, ang langis ay nire-refresh sa loob ng mahabang agwat ng serbisyo.

Ano ang gawa sa mga singsing ng makina?

Isa sa mga materyales na ginagamit para sa piston ring ay cast iron. Ang istraktura nito ay nagpapahintulot na mapanatili ang langis, na binabawasan ang pagkasira. Ang isang derivative ng ductile cast iron, ductile cast iron, ay malawakang ginagamit. Ito ay may karamihan sa mga katangian ng cast iron at maaaring elastically deformed, na ginagawang mas madaling i-install ang mga singsing.

Ang mga hindi kinakalawang na asero na piston ring ay isang pagpapabuti sa mga chrome plated na cast iron ring. Sa pangkalahatan, ang hindi kinakalawang na asero ay isang materyal na naglalaman ng malalaking halaga ng chromium. At ang mga naturang singsing ay may mga katangian na katulad ng sa mga singsing na may chrome-plated. Hindi kinakalawang na Bakal mayroon ding kakayahang makatiis sa mataas na temperatura, higit sa chrome-plated cast iron.

Upang madagdagan ang buhay ng serbisyo ng mga singsing at matiyak ang kanilang mabilis na break-in Ang mga molibdenum na singsing ay nilikha. Ang base nito ay gawa sa cast iron na may molibdenum coating. Ibinabahagi ng Molybdenum ang marami sa mga katangian ng anti-wear ng chromium at sa ilang mga kaso ay maaaring mas lumalaban sa pagsusuot. Sa paglipas ng panahon, ang mga molibdenum na singsing ay naging pangunahing sangkap sa mga makina dahil ang mga ito ay matibay, medyo madaling masira, at mas maaasahan.

Upper engine compression rings

Mayroong maraming nangungunang mga configuration ng compression ring at ang mga pagkakaiba ay mahirap matukoy. Halimbawa, ang singsing ay maaaring magkaroon ng bahagyang intensyonal na twist. Sa madaling salita, ang itaas at ibabang ibabaw ng singsing ay hindi nakahiga sa uka ng singsing, ngunit bahagyang nakakiling, na ang tuktok o ibabang gilid lamang ng mukha ay nakikipag-ugnayan sa cylinder bore.

Ang mga singsing ay idinisenyo upang pabilisin ang pagpasok ng mga ibabaw ng piston ring at mga dingding ng silindro at tumulong sa pagsasara ng singsing sa itaas at ibaba ng uka ng singsing. Ang dami ng twist sa ring ay napakaliit at kadalasan ay ginagawa sa pamamagitan ng paggiling ng chamfer sa loob ng gilid ng ring.

Pangalawang compression at mga singsing ng langis ng makina

Ang pangunahing gawain ng pangalawang singsing ng compression- pagbibigay ng karagdagang sealing pagkatapos ng upper oil scraper ring. Dahil dito, ang pangalawang singsing ay karaniwang "sinusubaybayan" lamang ang mga gas na dumadaan sa itaas na singsing, at ang presyon at temperatura ay iba sa mga halaga para sa itaas na singsing ng compression. Alinsunod dito, ang mga materyales at disenyo ng pangalawang singsing ay hindi gaanong kritikal.

Gayunpaman, ang pangalawang singsing ay may mahalagang karagdagang pag-andar: tinutulungan nito ang singsing ng scraper ng langis, na kumikilos bilang isang "scraper", na pumipigil sa labis na langis mula sa pagpasok sa silid ng pagkasunog at nagiging sanhi ng pagsabog.

Ang ilang pangalawang compression ring ay partikular na ginawa upang maging beveled upang makatulong sa pagpapatakbo ng oil control ring, na ang bevel ay hindi bababa sa tuktok na gilid ng ring. Ito ay may posibilidad na lumipat sa ibabaw ng langis habang ito ay gumagalaw sa silindro at aalisin ang langis habang ito ay gumagalaw pababa. Kung ang pag-aalis ng langis ay isang isyu, ang ganitong uri ng singsing ay pipilitin na lumabas ang langis, bagama't ang pangalawang flat face ring kasama ng isang "normal" na force oil scraper ring ang kailangan lang.

Ang pangalawang compression ring na walang puwang ay isang bagong disenyo. Ang terminong "walang clearance" na ginamit dito ay medyo hindi tama, dahil sa pangkalahatan ay imposible na gumawa ng isang singsing na ganap na walang clearance - imposibleng mai-install ito sa piston, at ang singsing ay hindi nababagay kahit na may pinakamaliit na mga paglihis sa hugis. ng cylinder bore mula sa bilog. Sa kabila nito, ang singsing ay maaaring gawin nang walang anumang nakikitang puwang para sa mga gas na dumadaan sa singsing.

Sa pamamagitan ng paggamit ng mga singsing na ito, mas mabilis na masira ang makina sa panahon ng proseso ng break-in at makakapagdulot ng bahagyang higit na lakas kapag nasubok sa bangko.

Ang pangangailangan para sa mga backlash-free na ring ay depende sa kung paano gumaganap ang ibang mga ring. Habang ang tuktok na compression ring ay nagbibigay ng isang mahusay na seal, isang backlash-free pangalawang compression ring ay hindi gaanong mahalaga. Sa katotohanan hindi ito ang kaso at ang pangalawang backlash-free na compression ring ay maaaring ang sagot sa higit na kapangyarihan.

Mahalaga ang mga singsing ng oil scraper para sa paggana ng mga makina, lalo na kapag gumagamit ng low-octane na gasolina. Ang langis ng makina ay nakakahawa sa mga silid ng pagkasunog at mga ulo ng piston, na magdudulot ng pagbaba sa kapangyarihan.

Kapag pinag-aaralan ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang panloob na combustion engine, nabanggit na ang sliding na koneksyon sa pagitan ng piston at ng silindro ay selyadong, iyon ay, ang mga gas sa ilalim ng presyon sa espasyo sa itaas ng piston ay hindi tumagos sa pagitan ng piston at ng mga dingding ng silindro. sa crankcase ng makina. Ang pangunahing layunin ng mga singsing ng piston ay upang matiyak ang katanggap-tanggap na higpit.

Dapat pansinin na ang isang maliit na bahagi ng mga gas mula sa silid ng pagkasunog ay tumagos pa rin sa panloob na espasyo ng crankcase, kahit na ng isang bago, ganap na magagamit na makina. Ang isang seal na gumagamit ng mga piston ring ay teknikal na tinatawag na labyrinth type seal, sa mga seal ng ganitong uri, ang ilang gas leakage ay palaging nangyayari. Ngunit ang pagtagas na ito sa isang gumaganang makina ay karaniwang nasa hanay na 0.5 - 1.0%.

Ang mga gas na matatagpuan sa crankcase ng makina ay tinatawag na crankcase gases. Habang nawawala ang cylinder-piston group ng engine, tumataas ang dami ng crankcase gases.
Bilang karagdagan sa sealing, ang mga piston ring ay nagsasagawa ng dalawa pang gawain. Kinokontrol nila ang dami ng langis sa mga dingding ng silindro na kinakailangan upang mag-lubricate ang mga singsing mismo at ang piston, at alisin ang init mula sa piston patungo sa mga dingding ng silindro.

Layunin ng piston ring:

Tinitiyak ang higpit sa pagitan ng piston at mga dingding ng silindro.
Pag-regulate ng dami ng langis na kailangan para ma-lubricate ang koneksyon ng piston-cylinder at maiwasan ang pagpasok ng langis sa engine combustion chamber.
Pag-alis ng init mula sa piston hanggang sa mga dingding ng silindro.

Ginagawa ng mga piston ring ang tatlong gawaing ito sa ilalim ng napakahirap na kondisyon sa ilalim ng impluwensya ng mataas na thermal at mekanikal na pagkarga. Ang thermal stress ng mga singsing ng piston ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga mainit na gumaganang gas at sa ilalim ng impluwensya ng alitan ng mga singsing laban sa mga dingding ng silindro, na nangyayari sa ilalim ng mga kondisyon ng gutom sa langis sa itaas na bahagi ng piston.
Ang matagumpay na solusyon ng mga problemang ito ay nakamit kapwa sa pamamagitan ng disenyo ng mga singsing at ang tamang pagpili ng materyal para sa paggawa ng mga singsing.

Uri ng singsing

Ang mga singsing ng piston ay nahahati sa dalawang uri:

Compression

Mga scraper ng langis

Mga singsing ng piston - diagram

1. Unang (itaas) compression ring
1.1. Molybdenum anti-wear insert
2. Pangalawang compression ring
3. Oil scraper ring:
3.1. Upper oil scraper plate
3.2. Tangential expander
3.3. Ibaba ang oil scraper plate

Piston na may piston ring

Isang larawan ng isang cross-section ng isang modernong piston ng gasoline engine na may isang tipikal na hanay ng mga piston ring na naka-install dito alinsunod sa diagram na ibinigay sa itaas na larawan.
Ang mga singsing ng compression ay nagbibigay ng kinakailangang higpit, at ang mga singsing ng scraper ng langis ay kinokontrol ang dami ng langis sa mga dingding ng silindro. Ito ay tiyak na nababagay, at hindi ganap na inalis, dahil ang kumpleto o labis na pag-alis ng langis ay hahantong sa pagkagutom ng langis ng koneksyon ng piston sa mga dingding ng silindro sa itaas na bahagi ng piston at kasunod na pag-jam ng piston sa silindro.

Dati, ang mga makina ay mababa ang bilis, at ang bilang ng mga piston ring sa isang piston ay umabot sa 5 - 7. Ngunit halos lahat ng mga modernong makina ng gasolina at mga high-speed na sasakyan mga makinang diesel Mayroon lamang silang tatlong piston ring sa isang piston - dalawang compression ring at isang oil scraper ring.
Bagaman ang mga piston ng mga makina ng sapilitang mga sports car, na patuloy na tumatakbo sa mataas na bilis, ay maaaring magkaroon lamang ng dalawang singsing. At ang mga piston ng mga makina ng diesel na kotse, upang mapadali ang pagsisimula, ay maaaring may apat na singsing, tatlo sa mga ito ay mga singsing ng compression.

Ang singsing na naka-install sa uka ng piston na matatagpuan sa silindro ng engine ay dapat na ganap na tanggapin bilog(ito ay ginagawa kung ang cylinder liner mismo ay hindi deformed) at pinindot laban sa cylinder surface kasama ang buong panlabas na circumference ng piston ring. Upang matiyak ito, ang nababanat na piston ring ay ginawa hindi sa anyo ng isang regular na bilog, ngunit sa anyo ng isang arko ng variable radius, mas malaki kaysa sa diameter ng silindro at pagkakaroon ng sapat na malaking puwang (1) sa pagitan ng mga dulo ng ang singsing sa malayang estado. Kapag naka-install sa cylinder, ang singsing ay na-compress at ang puwang (2) sa ring lock ay nagiging 0.15 ÷ 0.5 mm. Ang eksaktong at maximum na pinahihintulutang halaga ng puwang na ito ay ipinahiwatig sa teknikal na dokumentasyon ng makina. Ang pagtiyak ng isang regulated na halaga ng puwang ay napakahalaga; Ngunit ang mas delikado ay ang nabawasang clearance sa lock ng piston ring. Sa panahon ng operasyon, bilang resulta ng pag-init, lumalawak ang singsing at may nabawasang puwang, maaaring mangyari ang jamming ng piston ring sa cylinder, na hahantong sa pagbuo ng scuffing sa cylinder surface, pagkasira ng mga inter-ring partition ng ang piston, o pagkasira ng ring mismo. Samakatuwid, ang isang bahagyang pagtaas sa puwang ay katanggap-tanggap, ngunit ang pagbaba sa puwang sa piston ring lock ay hindi katanggap-tanggap.

Ang mga nangungunang tagagawa ng mga piston ring ay gumagawa ng mga singsing na may puwang na unti-unting bumababa pagkatapos ng 0.1 mm ay maaaring magkaroon ng hanggang 15 tulad ng mga napiling laki.

Walang end clearance habang binabawasan ang taas ng singsing

Ang ilang mga tagagawa ng piston ring ay gumagawa ng "walang clearance" na mga piston ring. Siyempre, imposibleng baguhin ang likas na pag-aari ng mga metal upang mapalawak sa pagtaas ng temperatura ang isang singsing na naka-install sa isang silindro ng makina na walang clearance ay tiyak na masikip. Ngunit marami ang maaaring malutas sa pamamagitan ng isang matagumpay na disenyo. Sa kasong ito, ang piston ring ay binubuo ng dalawang flat ring na naka-mount sa ibabaw ng isa't isa at pinaikot 180º na may kaugnayan sa isa't isa. Sa kasong ito, ang itaas na singsing ay hugis tulad ng titik na "L", at ang mas mababang singsing ay ipinasok sa recess ng itaas na singsing, dahil sa kung saan ang taas ng naturang singsing ay hindi hihigit sa taas ng isang karaniwang singsing.

Noong unang panahon, ang mga piston ring lock ng mga lumang low-speed engine ay may kumplikadong hugis upang mabawasan ang gas breakthrough sa pamamagitan ng ring lock, ngunit sa modernong high-speed engine, ang gas breakthrough sa pamamagitan ng ring lock ay hindi gaanong mahalaga. Samakatuwid, ang mga modernong singsing ay mayroon lamang isang hugis-parihaba na hugis ng lock.

Tamang pag-install ng piston ring

Ang variable arc radius ng piston ring ay hindi kinukuha nang arbitraryo, ngunit kinakalkula upang magbigay ng kinakailangang diagram ng puwersa ng pagpindot sa singsing laban sa mga dingding ng silindro. Sa panahon ng operasyon, hindi pantay ang pagsusuot ng piston ring. Bilang isang resulta ng mga eksperimento, natukoy na ang singsing ay napupunta nang mas matindi sa lugar ng lock. Samakatuwid, ang paunang pagtaas sa puwersa ng pagpindot ng singsing sa lugar ng lock ay nagpapataas ng buhay ng serbisyo ng singsing.
Ngunit ang tumpak na kinakalkula na ring force diagram ay maaaring magbago bilang isang resulta ng hindi propesyonal na pag-install ng singsing sa piston. Ang mga moderno, napakanipis na compression piston ring ay hindi dapat i-install sa piston sa pamamagitan ng kamay. Upang gawin ito, kinakailangan na gumamit ng isang espesyal na aparato na nagsisiguro ng pantay na pagpapalawak ng singsing sa paligid ng buong circumference at nililimitahan ang maximum na pagpapalawak.
Ang pag-install ng singsing sa pamamagitan ng kamay, na may tumaas at hindi pantay na pagpapalawak, ay makabuluhang binabawasan ang buhay ng serbisyo ng singsing.

Ang pagpindot sa mga singsing ng compression laban sa mga dingding ng cylinder liner

Ipinapakita ng figure na ito na ang mga gas mula sa combustion chamber, sa pamamagitan ng puwang sa pagitan ng piston fire zone at ng cylinder wall at sa pamamagitan ng gap sa pagitan ng partition wall at piston ring, ay pumapasok sa panloob na lukab ng piston ring. Sa kasong ito, ang presyon sa panloob na lukab ng itaas na singsing ng compression ay halos katumbas ng presyon sa silid ng pagkasunog.
Dahil sa presyon ng gas sa panloob na ibabaw ng singsing, ang piston ring ay karagdagang pinindot laban sa mga dingding ng silindro. Ang ilan sa mga gas ay pumapasok din sa panloob na lukab ng pangalawang singsing ng compression. Dahil pinipigilan ng unang singsing ng compression ang presyon ng gas, ang presyon sa panloob na lukab ng pangalawang singsing ng compression ay maaaring katumbas ng 30 - 60% ng presyon sa panloob na lukab ng unang singsing ng compression.
Isinasaalang-alang ang katotohanan na ang lahat ng mga proseso sa makina ay nangyayari nang mabilis, ang presyon mula sa mga panloob na lukab ng mga singsing ng piston ay hindi bumababa hanggang sa susunod na stroke ng power stroke na ito ay tinatawag na pressure accumulation. Tinitiyak ng akumulasyon ng presyon ang katanggap-tanggap na operasyon ng mga piston ring na bahagyang nawala ang kanilang pagkalastiko bilang resulta ng pagtanda o sobrang pag-init. Ang mga piston ring na nawalan ng elasticity ay gagana nang kasiya-siya sa mataas na load ng engine, ngunit kapag ang engine ay gumagana sa mababang load, ang piston rings ay hindi magbibigay ng kinakailangang seal. Samakatuwid, ang mga piston ring ng isang serial passenger car ay maaaring ituring na magagamit, dahil nagbibigay sila ng presyon laban sa mga cylinder wall dahil sa kanilang sariling pagkalastiko.
Sinasabi ng ilang mga tagagawa ng piston ring na hanggang 90% ng puwersa ng pagpindot sa mga piston ring ay nagmumula sa presyon ng mga gumaganang gas ng makina. Marahil ang mga singsing na may katulad na mga teknikal na katangian ay angkop lamang para sa mga espesyal na makina ng palakasan na patuloy na nagpapatakbo sa hanay ng mataas na bilis at mataas na pagkarga, ngunit hindi malamang na ang gayong singsing ay matagumpay na gagana sa makina ng isang produksyon na sasakyan. Ang mga espesyal na inihandang piston ring, tulad ng maraming iba pang bahagi ng engine, ay maaaring mapabuti ang pagganap ng engine sa mahigpit na tinukoy na bilis at mga kondisyon ng pagkarga. Ngunit sa parehong oras, ito ay makabuluhang magpapalala sa pagganap ng engine sa iba pang mga mode.
Ang isang napakahalagang sukat ng pagpapatakbo ay ang lateral clearance sa pagitan ng singsing at ng piston groove, dahil ang presyon sa piston groove ay nakasalalay dito. Sa average, ang gap na ito ay 0.04 ÷ 0.08 mm. Tinutukoy din ng laki ng gap na ito ang mga shock load sa mga partisyon ng piston ring at, nang naaayon, ang ingay ng makina, na tumataas habang tumataas ang gap, o ang posibilidad ng jamming (pagkawala ng kadaliang kumilos) ng mga piston ring bilang ang nababawasan ang gap.

Maraming mga mekaniko ng sasakyan ang naniniwala na ang mga piston ay hindi na magagamit pa dahil sa pagsusuot sa piston guide (palda), ngunit kadalasan ang pagsusuot sa piston guide ay hindi gaanong mahalaga. Siyempre, kung ang piston ay hindi gumana sa oil starvation mode, at ang mga scuff mark ay hindi nabuo sa ibabaw ng piston at cylinder wall.
Sa katunayan, ang piston ay madalas na tinanggihan dahil sa hindi katanggap-tanggap na pagsusuot ng upper compression ring groove.

Sa panahon ng produksyon, ang taas ng piston ring at ang taas ng piston groove ay may ilang pagkakaiba-iba, samakatuwid, upang matiyak ang kinakailangang clearance, minsan ay posible na pumili ng piston ring ng kinakailangang taas.

Ang hugis ng pangalawang compression ring ay iba sa hugis ng unang compression ring. Minsan dahil sa kakaibang hugis panlabas na ibabaw ang pangalawang compression ring ay tinatawag na scraper ring
Ang singsing na ito ay gumagana hindi lamang bilang isang singsing ng compression, ngunit nakikilahok din sa pag-regulate ng dami ng langis sa mga dingding ng silindro, iyon ay, ito ay bahagyang gumaganap ng gawain ng isang singsing na scraper ng langis. Ang mas mababang bahagi ng gumaganang ibabaw ng pangalawang singsing ay ginawa sa anyo ng isang scraper, na, kapag ang piston ay gumagalaw pababa, inaalis ang labis na langis mula sa mga dingding ng silindro. Ang lower compression ring ay gumagana sa mas magaan na kondisyon. Parehong ang temperatura sa ring zone at ang gas pressure sa ring (ayon sa pagkakasunod-sunod ang puwersa ng pagpindot sa singsing laban sa cylinder wall) ay makabuluhang mas mababa kumpara sa mga katulad na tagapagpahiwatig na nakakaapekto sa itaas na singsing.

Ang parehong compression ring ay maaari lamang i-install sa isang posisyon. Ang itaas na ibabaw ng compression piston ring ay minarkahan ng "T", "TOR" o iba pa. Palaging naka-install ang singsing na ang markang ito ay nakaharap sa itaas. Maling naka-install na piston ring, hindi gumagana ng maayos.

Ang mga oil scraper ring ay naka-install sa ibaba ng piston compression rings. Sa mga piston ng mga modernong makina mga pampasaherong sasakyan Isang oil scraper ring lang ang naka-install. Bagama't ang mga mas lumang makina, lalo na ang mga inilaan para sa nakatigil na paggamit, ay gumamit ng ilang mga singsing ng oil scraper.

Ang mga singsing ng oil scraper ay idinisenyo upang ayusin ang dami ng langis sa mga dingding ng silindro. Ang kasabihang Ruso ay hindi talaga nalalapat dito: "Hindi mo masisira ang sinigang na may mantikilya." Hindi dapat magkaroon ng maraming langis sa mga stack ng silindro hangga't maaari, ngunit eksakto hangga't kinakailangan. Ang hindi sapat na langis ay hahantong sa gutom sa langis at, bilang resulta, tumaas na pagkasira ng mga singsing ng piston, piston at ibabaw ng silindro. Sa ilang malubhang kundisyon sa pagpapatakbo ng makina sa pagkakaroon ng gutom sa langis, maaaring mangyari ang pag-scuffing ng koneksyon ng piston-silindro, at maging ang kumpletong pag-jam ng piston sa silindro.
Ang labis na dami ng langis sa mga dingding ng silindro ay hindi rin kanais-nais. Ang sobrang langis ay pumapasok sa engine combustion chamber sa pamamagitan ng compression ring. Na humahantong sa pagtaas ng pagkonsumo ng langis, ang pagbuo ng mga deposito ng carbon sa mga dingding ng silid ng pagkasunog, mga balbula at spark plug. Ang mga deposito ng carbon mula sa nasunog na langis sa silid ng pagkasunog at sa mga balbula ay makabuluhang nagpapalala sa ilan mga pagtutukoy makina. Sa panahon ng pagpapatakbo ng makina, ang sistema ng pagpapadulas ay nag-spray ng malaking halaga ng pampadulas sa mas mababang panloob na lukab ng silindro, na kinakailangan upang lubricate ang piston pin at palamig ang piston.
Kapag ang piston ay gumagalaw pababa, singsing ng oil scraper ang mga gilid nito ay kumukuha ng labis na langis mula sa mga dingding ng silindro at idirekta ito sa mga butas ng paagusan sa piston groove papunta sa panloob na lukab ng piston. Ang langis pagkatapos ay dumadaloy sa kawali ng langis, babalik sa sistema ng pagpapadulas ng makina.