Поршневе кільце - це еластичне металеве відкрите кільце, яке можна розділити на два типи: газове кільце та масляне кільце відповідно до їх функцій.На верхньому кінці головки поршня встановлені 2-4 повітряні кільця, а на нижньому кінці - 1-2 масляних кільця.
Функція газового кільця полягає в тому, щоб забезпечити ущільнення між поршнем і стінкою циліндра і запобігти витоку газу під високим тиском у верхній частині поршня в картер.Коли ущільнення погане, газ під час такту стиснення витікає більше, що призведе до зниження тиску в кінці стиснення, що спричинить труднощі із запуском двигуна внутрішнього згоряння.Витік високотемпературного газу в картер також підвищить температуру поршня, а масло буде окислюватися і псуватися через тепло.Крім функції ущільнення, газове кільце також виконує роль теплообмінника.Більша частина тепла, що поглинається верхньою частиною поршня, передається до стінки циліндра через газове кільце (оскільки головка поршня не торкається стінки циліндра), а потім забирається зовнішнім охолоджувачем.
Газове кільце, особливо перше газове кільце, крім високошвидкісного зворотно-поступального лінійного руху вздовж стінки циліндра з поршнем, також зазнає впливу тиску високотемпературного та високого тиску газу та поганих умов змащування, що зменшує механічні властивості газового кільця.Еластичність знижується, і це спричинить карбонізацію мастила, і навіть може спричинити витягування циліндра та витік повітря.Отже, необхідно, щоб газове кільце мало пружну силу, достатню для того, щоб навколишнє кільце наблизилося до стінки циліндра.У цей час неможливий витік газу під високим тиском через контактну поверхню між газовим кільцем і стінкою циліндра.Газ, що діє на верхній торець кільця, щільно притискає кільце в канавці поршневого кільця, так що нижній торець щільно стикається з канавкою кільця.Газ, що надходить між внутрішньою стороною кільця та канавкою кільця, тисне назовні, завдяки чому кільце щільніше прилягає до стінки циліндра.Тому витоку газу під високим тиском можна запобігти, використовуючи силу пружності самого газового кільця та тиск газу.
Поршневі кільця зазвичай виготовляють із високоякісного сірого чавуну або легованого чавуну.Щоб покращити робочі характеристики першого газового кільця та підвищити його зносостійкість, на поверхню першого газового кільця часто наносять шар пористого хрому або шар молібдену.В останні роки перші газові кільця також виготовляють з ковкого чавуну або сталі.У вільному стані зовнішній діаметр кільця трохи більше діаметра циліндра.Після встановлення в циліндр поршневе кільце створює силу пружності та притискається до стінки циліндра, і в отворі має бути зарезервований певний зазор (так званий кінцевий зазор або зазор для відкриття, поршневе кільце двигуна внутрішнього згоряння. Зазор зазвичай становить 0,4~0,8 мм), щоб поршневе кільце не застрягло в циліндрі під час його нагрівання та розширення.Після того, як поршневе кільце встановлено в кільцеву канавку, також повинен бути певний зазор у напрямку висоти (так званий бічний зазор; бічний зазор поршневого кільця двигуна внутрішнього згоряння зазвичай становить 0,08-0,16 мм).Коли поршневе кільце встановлено на поршні, отвори кожного кільця повинні бути зміщені на 120°~180°, а отвір поршневого кільця має бути зміщений більш ніж на 45 від отвору для сідла поршневого пальця, щоб запобігти витоку після поршневого кільця. встановлюється в циліндр.газове явище.
Для покращення умов роботи поршневого кільця та кращого прилягання поршневого кільця до циліндра в деяких поршневих кільцях використовуються різні секції, тому під час встановлення слід приділити особливу увагу.Основна форма поперечного перерізу газового кільця - прямокутник.Прямокутне кільце просте у виготовленні та широко використовується, але його продуктивність при обкатці відносно низька, і воно не може задовольнити все більш посилені вимоги до двигуна.Це звичайне компресійне кільце можна вільно встановлювати в канавку газового кільця.У деяких двигунах використовується конічна кільцева структура.Робоча поверхня кільця зроблена під кутом конусності від 0,5 ° до 1,5, так що поверхня контакту між робочою поверхнею кільця та стінкою циліндра зменшується, і обкатка може бути швидше.Кут конуса також виконує функцію зіскрібання масла.Однак зношування конусного кільця відбувається швидко, що впливає на термін служби.Встановіть кутом донизу.
У деяких двигунах внутрішнього згоряння використовуються кручені кільця.Частину верхнього краю внутрішнього кола або нижнього краю зовнішнього кола крученого кільця зрізають, утворюючи ступінчасту частину.Такий переріз асиметричний всередині і зовні.Після того, як кільце завантажується в циліндр і стискається, під дією асиметричної внутрішньої сили виникає значний нахил перетину, так що зовнішня поверхня кільця утворює конічну поверхню з маленькою верхньою і великою нижньою сторонами, що зменшує розмір кільця.Площа контакту стінки циліндра полегшує введення кільця всередину та створює ефект зіскрібання масла вниз.Крім того, верхня і нижня торці кільця стикаються з верхніми і нижніми торцями канавки кільця у відповідних місцях, що не тільки підвищує ефективність ущільнення, але й запобігає переміщенню поршневого кільця вгору-вниз у канавку та спричиняє мастило насоса та знос.При установці кільця необхідно звернути увагу на його напрямок вгору і вниз.Його не можна встановити навпаки.Внутрішній зріз повинен бути спрямований вгору, а зовнішній – вниз.На деяких двигунах внутрішнього згоряння з великим тепловим навантаженням для підвищення антикоксівної здатності газового кільця часто використовують трапецеїдальні кільця.Відповідний зазор між торцевою поверхнею кільця та кільцевою канавкою змінюється з боковим поворотом поршня під дією бічної сили, яка може розчавити вуглецеві відкладення в кільцевій канавці та запобігти склеюванню та застряганню поршневого кільця.Це кільце можна встановити за бажанням, як звичайні газові кільця.
Існує також форма газового кільця бочки торцевого кільця, його робоча поверхня є опуклою дугою, а його верхній і нижній напрямки мають клиноподібну форму зі стінкою циліндра, легко запускати, хороші змащувальні характеристики та міцне ущільнення.Такі кільця зазвичай використовуються для посилення двигунів внутрішнього згоряння.Як і звичайні компресійні кільця, це кільце можна вільно встановлювати в канавку газового кільця.
Час публікації: 04 серпня 2022 р