Види поршневих кілець, параметри вибору
Під час передачі теплової енергії вибуху у результаті згоряння паливоповітряної суміші у камері згоряння, більшість навантаження бере на себе поршень. Саме він через шатуни передає енергію на колінвал, який перетворює зворотно-поступовий рух на обертовий. Але якби не поршневі кільця, купити які можна в магазині Avto100, ККД двигуна знизився б в рази.
Навіщо потрібні поршневі кільця?
Зважаючи на низку обставин, поршень циліндра є порівняно масивною запчастиною з великою площею тертя об стінки гільзи блока циліндрів. Зменшити коефіцієнт тертя суттєво не вдавалось аж до 1854 року, поки інженер Рамсботтом не продемонстрував паровий двигун з поршневими кільцями. Згодом цей винахід опинився й у двигунах внутрішнього згоряння.
Суть використання поршневих кілець полягає у тому, що під час нагрівання поршні та гільзи циліндра значно розширюються. Тому зберігати щільність та стабільний коефіцієнт тертя в умовах перепадів температур вкрай складно. Навіть при ефективній системі охолодження існує загроза заклинювання поршня та виходу двигуна з ладу.
За допомогою поршневих кілець вдалося мінімізувати контакт між поршнем та циліндром, а також значно покращити щільність циліндро-поршневої пари. Загалом поршневі кільця виконують наступні функції:
- Ущільнення камери згоряння. Герметичність камери згоряння запобігає прориву відпрацьованих газів у двигун (блок циліндрів, картер). Якщо відбувається витік відпрацьованих газів у картер, двигун втрачає потужність, збільшується рівень забруднення повітря.
- Ефективне тепловідведення. Оскільки під час робочого процесу поршень сильно нагрівається, поршневі кільця відводять частину тепла до гільзи та блоку циліндрів.
- Підтримка необхідного рівня компресії у циліндрі. Завдяки достатній компресії двигун може досягати номінальної потужності з мінімальними витратами на підтримку тиску у камері згоряння.
- Коригування положення поршня. Завдяки поршневим кільцям поршень менше контактує зі стінками циліндра. Це запобігає швидкому зношенню та створює умови для ефективного змащення циліндро-поршневої групи.
У більшості випадків на двотактних двигунах встановлюється по два поршневих кільця, а на поршні чотиритактних моторів може бути встановлено три та більше кілець. Кожне з них виконує свої функції.
Види поршневих кілець
У каталозі магазина Avto100 можна купити поршневі кільця двох основних типів — компресійні та маслознімні. Вони не є взаємозамінними, але працюють у комплексі та розв'язують різні задачі.
Компресійні кільця
До їх задач входить підтримка герметичності камери згоряння під час роботи двигуна незалежно від температури та навантаження. Зазвичай використовується від двох до трьох компресійних кілець з різною геометрією перетину та з різних матеріалів.
Вимоги до компресійних кілець дуже серйозні — їм потрібно забезпечувати максимальне ущільнювання циліндрів, одночасно мінімізуючи коефіцієнт тертя. На сучасних автомобілях використовують компресійні кільця товщиною від 0,6 мм. Тонкі кільця працюватимуть у тому випадку, коли внутрішня поверхня гільзи відшліфована ідеально та має точну циліндричну форму. Також на ефективність роботи компресійних кілець впливає якість моторної оливи.
Компресійні кільця мають так званий замок, розрив, завдяки якому спрощується монтаж та компенсується теплове розширення під час нагрівання. Для збереження герметичності кільця встановлюють під певним кутом, коли замки кілець спрямовано в різні боки.
Крім того, компресійні кільця мають невеликий зазор між торцевою площиною та канавкою поршня, в яку вони встановлюються. Це дозволяє кільцям переміщуватись відносно поршня та скручуватись у невеликих межах залежно від напрямку руху поршня та такту.
Маслознімні кільця
Базова функція маслознімних кілець — видаляти зі стінок циліндрів зайву оливу та запобігати її попаданню у камеру згоряння. Кільця цього типу встановлюються під компресійними, вони першими зустрічаються з оливою, яка потрапляє на стінки гільзи з картера.
Зайву оливу необхідно збирати зі стінок циліндра та відправляти назад у картер. Якщо цього не робити, якась частина мастила потраплятиме до камери згоряння, що викличе високу витрату оливи, порушення пропорції паливоповітряної суміші та падіння потужності.
Маслознімні кільця бувають трьох типів:
- Цільнолиті чавунні кільця з прорізами та внутрішньою пружиною. Пружина потрібна, аби збільшувати тиск на робочу поверхню кільця для щільнішого контакту з стінкою циліндра.
- Цільноштамповані сталеві кільця.
- Трикомпонентні стальні кільця з розширювачем. Працюють більш ефективно, оскільки мають дві робочі кромки та розширювач, який контролює їх взаємне розташування.
Верхнє компресійне кільце зазвичай виконують з ковкого чавуну з молібденовим покриттям. Молібден дозволяє витримувати високу температуру та утримувати певну кількість оливи через пористу поверхню.
Які поршневі кільця купити краще?
Передові виробники, такі як KOLBENSCHMIDT, MAHLE, GOETZE, постачають комплекти поршневих кілець фактично для всіх популярних двигунів. Запчастини цих та інших виробників широко представлені у магазині Avto100, а купити поршневі кільця недорого можна як за VIN-кодом автомобіля, так і за каталоговим номером. Також можна використати систему пошуку за роком випуску, маркою та моделлю і типом двигуна.
