Поршневые кольца предназначены для обеспечения герметичности внутрицилиндрового пространства, т.е. для предотвращения прорыва газов из этого пространства в картер двигателя. Одновременно поршневые кольца отводят в стенки цилиндра большую часть воспринимаемого днищем поршня тепла и препятствуют проникновению масла из картера двигателя внутрь цилиндров. В современных быстроходных, отличающихся высокой степенью сжатия двигателях, поршневые кольца применяют трех видов:
- Компрессионные поршневые кольца
- Маслосъемные поршневые кольца
- Компрессионно-маслосъемные поршневые кольца (комбинированные)
Компрессионные кольца. Компрессионные поршневые кольца работают в очень тяжелых условиях, они подвергаются воздействию высоких температур, работают в условиях полужидкостного трения с большой переменной скоростью скольжения, а так же испытывают воздействие значительных сил давления газов, внутренних сил упругости и сил трения. Компрессионные кольца должны предотвратить попадание отработавших газов из камеры сгорания в кривошипную камеру. Для обеспечения необходимой герметичности нужны минимальный зазор между поршнем и стенкой цилиндра, наличие в этом зазоре устойчивой масляной пленки и высококачественная обработка поверхности цилиндра и поршня. Компрессионные кольца уплотняют поршень при помощи создаваемого ими лабиринта и прижатия колец к поверхности цилиндра. Проходя через этот лабиринт, состоящий из торцевых и радиальных зазоров между кольцами и стенками кольцевых канавок, газы постепенно расширяются, вследствие чего их давление и скорость истечения снижаются.
Маслосъемные кольца. Целью их работы является максимальное уменьшение расхода масла, при постоянной и достаточной смазке деталей скольжения и одновременно минимальная газопроницаемость. Вследствие насосного действия компрессионных колец, а так же разряжения в цилиндре во время всасывания в камеру поступает масло, где оно частично сгорает. Маслосъемные кольца снимают лишнее масло со стенок цилиндров и предотвращают по мере возможности попадание смазочного масла в камеру сгорания.
Компрессионно-маслосъемные кольца (комбинированные). Компрессионно-маслосъемные кольца совмещают в себе основную функцию компрессионных и маслосъемных колец, это означает, они в основном предотвращают попадание отработавших газов в кривошипную камеру и снимают лишнее масло со стенки цилиндра.
Конструкция и форма поршневых колец
|
Схематичное изображение колец |
Расшифровка конструктивных особенностей поршневых колец |
|
|
R - Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо
|
|
|
M - Коническое поршневое компрессионное кольцо
|
|
|
S - Маслосъемное поршневое коробчатое кольцо с прорезями |
|
|
G - Маслосъемное поршневое коробчатое кольцо с параллельными фасками |
|
|
D - Маслосъемное поршневое коробчатое кольцо со сходящимися фасками |
|
|
SSF - Коробчатое прорезное маслосъемное поршневое кольцо |
|
|
GSF - Маслосъемное коробчатое поршневое кольцо с параллельными фасками с витым пружинным расширителем |
|
|
DSF - Маслосъемное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками и витым пружинным расширителем |
|
|
SLF - Маслосъемное поршневое кольцо со стальными пластинами |
|
|
UF - U-образное пружинное маслосъемное поршневое кольцо |
|
|
SEF - Маслосъемное поршневое коробчатое кольцо с прорезями и с расширителем |
|
|
FF - Фасонное эластичное маслосъемное поршневое кольцо |
Поршневое кольцо: термины
- Зазор в замке ненапряженного поршневого кольца
- Стыковые концы
- Спинка кольца (напротив стыковых концов)
- Рабочая поверхность кольца
- Боковая поверхность кольца
- Внутренняя поверхность кольца
- Тепловой зазор (зазор в холодном состоянии)
- Диаметр цилиндра
- Радиальная толщина стенки
- Осевой зазор
- Высота поршневого кольца
- Диаметр цилиндра
- Внутренний диаметр канавки
- Высота канавки
- Радиальный зазор
Материалы для изготовления поршневых колец:
|
Сокращение |
Наименование |
|
CK |
Рабочая поверхность из хрома - керамики |
|
CR |
Рабочая поверхность хромированная |
|
FX |
Рабочая поверхность феррооксидированная |
|
MO |
Рабочая поверхность молибденированная |
|
NT |
Рабочая поверхность нитрированная |
|
PC |
Рабочая поверхность с плазменным покрытием |
