Что называют замком поршневого кольца: Поршневые кольца |

Содержание

Поршневые кольца

При конструировании двигателя внутреннего сгорания инженеры неизменно сталкиваются с одной и той же проблемой — дно поршня и цилиндр не могут быть одного и того же диаметра. При этом масло не должно проникать в камеру сгорания. Массивный поршень заклинит в цилиндре, даже если он будет чуть меньше диаметром, а вот узкое гибкое кольцо, снабженное подвижным замком — нет. Применение колец оказалось идеальным компромиссом.

Типы поршневых колец

Поршневые кольца бывают двух типов – компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца служат для создания давления в камере сгорания.

Конструкция двигателя предусматривает небольшой зазор между стенками цилиндра и поршнем. Зазор не позволяет создать в камере сгорания необходимое давление, так как расширяющиеся газы неизбежно просачивались бы в картер двигателя. Эта задача была решена при помощи компрессионных колец. Это стальные тонкие кольца с разрезом. Разрез называют замком, потому что он позволяет упругому кольцу сжиматься и разжиматься в строго определенных пределах, не давая, в то же время, сорваться с поршня. Чтобы кольца могли беспрепятственно сжиматься, на внешней поверхности корпуса цилиндра вытачивают кольцевые пазы — канавки.

Кольца сделаны из упругой стали. По сути, кольцо — разновидность пружины. Они находятся в поджатом состоянии и за счет этого плотно прилегают к стенкам цилиндра. По мере стачивания колец в процессе эксплуатации плотность прилегания не падает, по крайней мере, до тех пор, пока износ не достиг критической точки.

Поршень и поршневые кольца

Особенности расположения поршневых колец на корпусе поршня

На большинстве поршней современных двигателей устанавливается по три кольца. Два верхних кольца компрессионные, нижнее — маслосъемное.

Компрессионные кольца, даже при условии, что два кольца расположены одно над другим, не могут полностью устранить прорыв газов из камеры сгорания.

Проблему прорыва производители пытаются решить разными способами. Так, например, при монтаже колец в заводских условиях кольца располагают так, чтобы замки не находились друг над другом. Лучше всего разводить их на 180 градусов, чтобы они «смотрели» в разные стороны. Кстати, это условие необходимо соблюдать и при капитальном ремонте двигателя.

Прогрев помогает продлить срок эксплуатации любого двигателя, что бы ни заявлял на этот счет производитель. Кольца продолжают тереться о стенки цилиндров — такова конструкция ДВС

В период обкатки двигателя кольца притираются к зеркалу цилиндров, и зазоры практически исчезают. Этим в немалой степени объясняется существование режима обкатки двигателя. Если производитель предписывает такой режим в сервисной книге, его следует соблюдать Чем ответственней владелец подойдет к обкатке двигателя, тем надежней «лягут» кольца на зеркало цилиндров, и тем дольше будет служить мотор.

Маслосъемные кольца выполняют более простую функцию — снимают излишки масла, попадающие на стенки цилиндра снизу. В нижней части двигателя — картере, стоит настоящий масляный туман, который возникает при вращении коленвала. Рассеянное в воздухе масло смазывает стенки цилиндра, позволяя поршням беспрепятственно скользить вверх и вниз, но допустить его попадание в камеру сгорания нельзя. Под воздействием температуры оно немедленно частично сгорит, частично закоксуется, то есть осядет в виде плотного нагара на клапанах, стенках цилиндра, поверхности поршня, словом везде. Если такое происходит, двигатель выходит из строя очень быстро. Кстати, выражение «кольца залегли» имеет к закоксовыванию прямое отношение. Масло просачивается между стенкой цилиндра и изношенным маслосъемным кольцом, масло сгорает, а несгоревший остаток облепляет компрессионные кольца, которые в итоге перестают разжиматься и остаются в сжатом состоянии.

Эксплуатация поршневых колец

В процессе работы в цилиндре все кольца со временем теряют упругость. Этот процесс происходит неравномерно по окружности, и начинается в районе замка. В месте расположения замка (в зазоре) постепенно ухудшается контакт со стенкой цилиндра, и происходит перегрев. Кроме того, кольца подвержены повышенному износу при раскручивании до высоких оборотах непрогретого двигателя.

У компрессионных колец форма замка может быть ступенчатой, косой или прямоугольной. Чаще всего встречаются кольца с прямоугольным разрезом. Такие кольца обходятся производителю недорого, но они обладают самыми плохими уплотняющими свойствами.

Материалы для производства поршневых колец

Самый распространенный материал для изготовления поршневых колец высокопрочный серый чугун.

Кольца из чугуна сохраняют упругость и прочность в период всего срока службы. Этот материал показал себя с самой лучшей стороны в условиях повышенного трения – кольца из чугуна долго не стираются. За счет прочности материала кольца хорошо и равномерно прирабатываются, и плотно прилегают к зеркалу цилиндра.

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей

Для увеличения термостойкости колец из серого чугуна в него добавляются легирующие добавки: никель, хром и тому подобные вещества.

Технология изготовления поршневых колец

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей.

Они связаны, прежде всего, с повышенными требованиями к точности размеров и с самой формой кольца. К тому же в них делается разрез, что усложняет технологию производства.

Важно выдерживать такой параметр, как шероховатость наружной поверхности, в пределах 2,5 мкм. Имея такую шероховатую поверхность, кольцо быстрее прирабатывается к стенке цилиндра (зеркалу). Если отшлифовать наружную поверхность, притирка будет долгой, и обкатывать двигатель придется на протяжении десятка тысяч километров.

При изготовлении поршневых колец не допускаются трещины и прочие дефекты на их поверхности.

В процессе изготовления поршневых колец важно сделать их идеально ровными, чтобы давление по краям поршня распределялось одинаково.

Чугунные кольца отливают в формах, затем металл закаляют, «отпускают» и вырезают замок. После остывания отливки на поверхность напыляют износостойкий материал, кольцо подвергают шлифовке для окончательного придания нужной формы.

На рабочую поверхность маслосъемных колец наносится слой пористого хрома или молибдена для увеличения износостойкости и обеспечения защиты от коррозии.

Что называют замком поршневого кольца?

Что называют замком поршневого кольца?
а)фиксатор, удерживающий кольцо на поршне
б)полости в кольце для отвода масла
в)разрез кольца.
г)специальное покрытие кольца

спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото

Ваш ответ

Отображаемое имя (по желанию):

Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.

1 Ответ

0 голосов

в)разрез кольца.

ответил
от
аноним

Что такое проволочные замки и как их установить

Мы углубимся в информацию о том, почему проволочные замки являются популярным выбором для фиксации булавки на запястье, и перечислим несколько полезных советов по их установке.

Проволочные замки являются наиболее распространенными замками на запястье в приложениях Powersports.

Одной из самых маленьких и простых деталей, используемых при замене поршня, являются замки поршневого пальца. Тем не менее, эти крошечные детали могут доставить вам наибольшую трудность из всего перестроения верхнего конца. Установка блокировок может вызвать разочарование, но мы должны ценить их роль в наших двигателях.

Наиболее распространенный способ крепления поршня к шатуну в приложениях Powersports — с помощью полностью плавающего пальца. Полностью плавающие пальцы свободно поворачиваются как внутри малого конца шатуна, так и в бобышках поршневого пальца. Штифт для запястья удерживается и не царапается цилиндром с помощью подпружиненного замка с каждой стороны, который фиксирует штифт между бобышками штифта.

Наручные штифтовые замки и типы

Наручные штифтовые замки представляют собой крепежные детали пружинного типа, предназначенные для обеспечения посадки с натягом в канавке, обработанной на краю каждой втулки штифта на нижней стороне поршня. Замки удерживают штифт на запястье по центру выступов штифта, позволяя при этом вращаться. Эластичность замка позволяет им каким-либо образом деформироваться при установке и снятии.

Наиболее распространенный замок, используемый в приложениях Powersports, — это проволочный замок.

Полностью плавающие булавки со скошенной кромкой и проволочными замками.

Правильное использование проволочных замков

Мы спросили менеджера по продукции ProX об использовании проволочных замков в двигателях Powersports:

«Проволочные замки представляют собой самую надежную из имеющихся систем фиксации, использующую эффект «замкового камня» для предотвращения перемещения поршневого пальца. Усилие скошенного поршневого пальца против проволоки направлено наружу при контакте с зажимом, фиксируя зажим в удерживающем пазу. Легкий вес проволоки помогает предотвратить любую возможность выброса клипсы на высоких оборотах, что невозможно с фиксатором типа стопорного кольца. Проволочные замки также легко установить, иногда без каких-либо инструментов, используя пальцы. Из-за этих преимуществ проволочные замки являются наиболее популярным типом фиксаторов, используемых на рынке. От небольших двигателей до Формулы-1 — это предпочтительный способ защитить ваш поршень».

Проволочные замки могут быть самых разных стилей в зависимости от области применения, но базовый C-образный зажим с открытым концом на сегодняшний день является наиболее распространенным типом замка в двигателях Powersports. Этот замок можно установить голыми пальцами или с помощью отверток и отмычек, в зависимости от прихотей производителя двигателя.

Модифицированная версия зажима для проволоки имеет загнутые вверх выступы на каждом конце, которые выполняют ту же функцию, что и отверстия в стопорном кольце. Это позволяет использовать специальные плоскогубцы для установки. Этот стиль более популярен в OEM-приложениях, чем в высокопроизводительных двигателях.

Обратите внимание, техника установки проволочных замков у всех немного отличается. В этом нет точной науки, но это рекомендации для начала.

Рекомендуемые шаги по установке проволочных замков

1. Установите один конец первого замка примерно под 90 градусами от паза отмычки.

Ориентация поршня особенно важна для головок клапанов с нечетными номерами.

2. Удерживая первый конец на месте, надавите на оставшуюся часть замка, чтобы сжать его и полностью вставить в канавку замка.

Примечание. Если замок слишком тугой, чтобы завершить установку вручную, попробуйте использовать небольшой инструмент (например, маленькую отвертку, тупую отмычку и т. п., но будьте осторожны, чтобы не повредить поршень).

Шаг 2.

3. После установки первого замка убедитесь, что он полностью встал на место по всей канавке.

Шаг 3.

4. Теперь установите поршень на шатун с поршневым пальцем.

5. Установите второй замок таким же образом, как и первый.

6. Еще раз дважды проверьте правильность и полноту посадки обоих замков.

Еще один пример процесса с двухтактным поршнем.

Штифты, предназначенные для типов замков

Проволочные замки должны использоваться со штифтами со скошенной кромкой. Кроме того, ретенционные канавки на бобышках штифтов должны быть выполнены с небольшим рельефом, выточенным на кромке канавки. Иногда этот рельеф или выемка используются для облегчения снятия, или их можно использовать для правильного позиционирования зажима для проволоки определенной конструкции.

Штифты для запястья, используемые с проволочными замками, скошены на каждом конце. Поршни, в которых используются проволочные замки, будут иметь канавку отмычки, обычно используемую для облегчения удаления проволочного замка.

Советы и рекомендации, которые следует знать перед началом установки поршня:

Независимо от типа замка, убедитесь, что он правильно установлен и находится заподлицо по всей длине фиксирующей канавки.
Выполняйте эти действия на тканевой салфетке или мягкой резиновой прокладке, чтобы не повредить поршень
Не царапайте поршень отвертками, скребками для уплотнительных колец или другими инструментами. Глубокий звон может привести к повышению стресса.
Если во время установки вы погнули замок или изменили его форму, не используйте этот замок. Замените на новый.
Убедитесь, что фиксирующая канавка чистая и на ней нет песка
Хотя это и не требуется, рассмотрите возможность снятия заусенцев с концов проволочных зажимов, чтобы обеспечить более чистую посадку в удерживающей канавке
Перед установкой штифтов убедитесь, что поршни и штоки правильно ориентированы. Вы не хотите разбирать их, потому что фаска штока не обращена к радиусу галтели коленчатого вала, когда поршень в сборе установлен в цилиндр.
Независимо от стиля замки на запястье являются недорогими деталями, поэтому лучше никогда не использовать их повторно.

Как всегда, если вам не нравится этот процесс или вы не уверены, рекомендуется проконсультироваться с профессиональным механиком, чтобы избежать возможного повреждения двигателя.

Различные стили и способы их установки

Toggle Nav

Поиск

Существует множество способов крепления поршня к шатуну, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Вот посмотрите на различные типы поршневых замков и как их правильно установить.

Попросите опытных моторостроителей определить наиболее неприятный или утомительный этап в процессе сборки, и, скорее всего, они согласятся установить любой стиль этих темпераментных подпружиненных штифтовых замков. Они недороги, учитывая нагрузку на них, но эти замки имеют решающее значение для долговечности двигателя. Если они потерпят неудачу, то может последовать любое количество сценариев, почти все из них катастрофические. Поклясться, что эти ужасные орудия пыток прокляты, не грех. Тем не менее, мы должны понять их, чтобы полюбить их.

Начнем с нескольких основ. Существует три метода крепления поршня к шатуну:

Слева направо показаны три популярных типа замков с булавкой: стопорное кольцо, проволочный зажим и спиральные замки.

Анкерный или фиксированный штифт — поршневой штифт свободно поворачивается внутри маленького конца шатуна, обычно с помощью втулки. Поршень фиксируется на штифте с помощью винтов, которые проходят через выступы штифта в штифт. Этот метод используется в основном в промышленных двигателях и никогда не встречался на рынке высокопроизводительных двигателей, за исключением, возможно, редкого винтажного применения.
Полуплавающий штифт — Штифт крепится к соединению за счет некоторой формы трения, после чего поршень свободно поворачивается внутри бобышек поршневого пальца. Крепление штифта к стержню обычно осуществляется запрессовкой. Маленький конец шатуна нагревается, что увеличивает металл и диаметр отверстия. Поршень располагается над штоком, а затем штифт вдавливается на место. Еще один способ крепления штифта к стержню — конструкция шатуна типа «шпилька-болт». Здесь узкий конец разделен, что позволяет установить штифт, а затем он фиксируется на месте при затягивании стопорного болта на стержне. Эта конструкция в значительной степени эксклюзивна для больших промышленных двигателей, где достаточно места для установки ключа внутри поршня.

Опытные производители двигателей разработали свои собственные методы установки каждого типа конструкции крепления штифта. Для стопорного кольца один край заводится в канавку.

Полностью плавающий штифт — Штифт свободно поворачивается как внутри малого конца шатуна, так и в бобышках поршневого пальца. Запястный штифт удерживается в узде и не царапается цилиндром одним из двух способов:

Подпружиненный замок с каждой стороны, фиксирующий штифт между бобышками штифта (это может быть спиролок, стопорное кольцо, круглое проволочный замок и т. д.
Пара пуговиц, которые занимают пространство между штифтом и стенкой цилиндра, удерживая штифт по центру выступов штифта.

Полуплавающий штифт

Полуплавающий штифт с прессовой посадкой широко используется в серийных двигателях, особенно в старых моделях, тогда как в большинстве высокопроизводительных двигателей используются полностью плавающие поршни.

«Запрессовка штифтов требует нагрева стержня, что плохо для материала стержня с точки зрения термообработки. Для прессования требуется оборудование, которого нет для плавающих штифтов», — объясняет Алан Стивенсон. «Сложность сборки и разборки. Кроме того, плавающие штифты естественным образом центрируются в поршне, что обеспечивает равномерную нагрузку. Очень сложно идеально центрировать нажатую булавку».

С другой стороны, свободно плавающие поршни требуют этих противных замков. Но вряд ли любое решение достигается без некоторых осложнений. Большинство мнений о блокировках на запястье таково, что они решают больше проблем, чем создают. Но как насчет пин-кнопок? Их так же легко установить, как толкатели.

Пуговицы на булавке — еще одно средство для закрепления булавки на запястье. Они устанавливаются по обе стороны от запястья в отверстии, сцепленном с масляной рампой.

Кнопки с булавками

«Кнопки популярны в некоторых классах дрэг-рейсинга из-за простоты сборки и разборки, например, между гонками в Top Fuel. Помимо дрэг-рейсинга, многие люди даже не знают о них», — говорит Стивенсон, добавляя, что кнопки также значительно дороже, чем замки. «С другой стороны, кнопки могут свободно вращаться и поэтому не считаются лучшим решением для поддержки смазочного кольца, когда отверстие для штифта пересекает канавку смазочного кольца. Кнопки также тяжелее».

Штифтовые кнопки также заработали неприятную репутацию из-за того, что стирают масло со стенки цилиндра и, возможно, царапают металлическую поверхность или, по крайней мере, соскребают масло в этом месте и позволяют песку или нагару проникать в стенку. Их лучше оставить для приложений, где двигатели часто обслуживаются.

Спиролоки породили легендарные истории агонии, но многие производители двигателей разработали быстрые и надежные способы их установки. Один из лучших советов — немного разделить катушки. Многие приложения требуют двойных замков, поэтому вам придется подготовить 32 Spirolocks на двигателе V8.

Замки на запястье и типы

Остаются замки на запястье, если вы собираетесь использовать свободно плавающий штифт, что делают почти все высокопроизводительные приложения. Это крепежные детали пружинного типа, предназначенные для обеспечения посадки с натягом в канавке, выточенной на краю каждой втулки штифта. Замки удерживают штифт на запястье по центру выступов штифта, позволяя при этом вращаться. Эластичность замка позволяет им каким-либо образом деформироваться при установке и снятии.

В автомобильных двигателях используются три типа: стопорное кольцо или Tru Arc; Спиролок; и проволочный замок или стопорное кольцо, которое предлагается как минимум в трех различных исполнениях. Последние два типа являются наиболее популярными среди производителей высокопроизводительных двигателей.

Для установки стопорных колец или фиксаторов Tru Arc требуются специальные плоскогубцы. Просто вставьте выступы на плоскогубцах в отверстия на каждом конце фиксатора, надавите на плоскогубцы, чтобы сжать фиксатор, затем установите его в канавку.

Стопорные кольца

Как правило, дуги Tru Arc проще всего устанавливать, и они более популярны в легких условиях эксплуатации. Стопорное кольцо или Tru Arc легко устанавливается с помощью специальных пассатижей. Кончики этих плоскогубцев входят в отверстия на концах стопорного кольца. Когда рукоятки плоскогубцев сжимаются, стопорное кольцо сжимается настолько, что плотно входит в удерживающую канавку на поршне. Предупреждение: стопорные кольца изготавливаются с гладкой и шероховатой стороной. Убедитесь, что гладкая сторона обращена к запястному штифту.

Инструмент для фиксации предназначен для установки Spirolocks с минимальными затратами на проволоку. Инструмент имеет разные головки, предназначенные для определенных размеров булавки на запястье. Первый шаг — это обернуть Spirolocks вокруг канавки и расположить конец на индексной метке.

Spirolocks

Spirolocks — иногда называемые просто спиральными стопорными кольцами — изготовлены из плоской проволоки из нержавеющей стали, намотанной в спираль или небольшой виток. Они очень эффективно фиксируют булавки на запястье; но при растяжении для установки обнажаются их острые края. «Спиролоки самые дешевые, но их сложно установить и разобрать, — говорит Стивенсон.

Для многих поршней требуется по два замка Spirolock с каждой стороны, что удваивает время установки. Вероятно, существует столько же различных способов установки Spirolocks, сколько производителей двигателей. Используя ювелирные отвертки для стоматологических инструментов, опытные механики разработали ряд личных приемов, позволяющих избежать порезов кожи, а также ускорить процесс установки. Есть также несколько специальных инструментов spirolock.

Как только передняя кромка окажется внутри канавки, инструмент поворачивают против часовой стрелки, чтобы установить замок на первой стороне поршня. Lock-in также имеет инструментальные головки для специальных размеров, чтобы помочь установить стопорные кольца.

Спиролок устанавливается, слегка раздвигая его. Передняя кромка располагается внутри удерживающей канавки поршня, затем катушки буквально закручиваются или встают на место внутри канавки. Некоторые производители двигателей предпочитают использовать пальцы, но большинство используют одну или две маленькие отвертки с плоской головкой, чтобы вдавить спиральную проволоку в удерживающую канавку.

Существуют также специальные инструменты, такие как Lock-in tool от Precision Engine Service. Он предназначен для установки Spirolock без необходимости обработки острых краев. Spirolock необходимо раздвинуть, чтобы он поместился в канавках инструмента. Инструмент помещается в поршень так, чтобы передняя кромка Spirolock входила в ретенционную канавку. Затем инструмент вращают против часовой стрелки до тех пор, пока Spirolock не сядет должным образом в канавку.

Стопорное кольцо и Spirolocks должны использоваться с поршневыми пальцами, имеющими плоскую поверхность и соответствующую удерживающую канавку в бобышке поршневого пальца. В стопорном кольце используется поршневой штифт со скошенной кромкой справа, и его также следует использовать в правильной канавке.

Штифты, предназначенные для типов замков

Хотя три различных типа замков со штифтом не предназначены для взаимозаменяемости, удерживающие канавки, обработанные для замков Spirolock и стопорных колец, аналогичны. Tru Arcs, или стопорные кольца, и Spirolocks также должны использоваться со штифтами для запястья, имеющими плоские края.

«Канавы имеют разные формы и размеры, однако Tru Arcs можно использовать взаимозаменяемо со Spirolocks той же толщины», — говорит Стивенсон.

Стопорные кольца, однако, должны использоваться с поршневыми пальцами со скошенной кромкой. Удерживающие канавки на бобышках штифтов должны быть выполнены с небольшим рельефом, выточенным на кромке канавки. Иногда этот рельеф или выемка используются для облегчения удаления. Или его можно использовать для правильного позиционирования определенной конструкции зажима для проволоки.

Советы и рекомендации по замкам на запястье

Независимо от типа замка, убедитесь, что они правильно установлены и заподлицо по всему периметру стопорной канавки.
Не царапайте поршень отвертками, скребками для уплотнительных колец или другими инструментами. Глубокий звон может привести к повышению стресса.
Убедитесь, что фиксирующая канавка чистая и в ней нет песка, который может помешать правильной посадке.
Некоторые производители двигателей удаляют заусенцы с концов проволочных зажимов, чтобы обеспечить более чистую посадку в удерживающей канавке.
Перед установкой штифтов убедитесь, что поршни и штоки правильно ориентированы. Вы не хотите разбирать их, потому что фаска штока не обращена к радиусу галтели коленчатого вала, когда поршень в сборе установлен в цилиндр.
Независимо от стиля замки на запястье недороги, поэтому лучше никогда не использовать их повторно.

Правильное использование проволочных замков

«Проволочные замки — лучшее общее решение с точки зрения надежности, так как любые боковые усилия, прилагаемые штифтом, служат для дальнейшего закрепления замка в канавке. «, — говорит Стивенсон.

Проволочные замки являются наиболее распространенным типом замков для высокопроизводительных поршней и представлены в трех популярных вариантах для использования в автомобилях (в промышленных и мотоциклетных двигателях их больше). Есть базовый клип с открытым концом, напоминающий букву «С». Этот замок можно установить голыми пальцами или с помощью отверток и отмычек, в зависимости от прихотей производителя двигателя.

Чтобы собрать полностью плавающий поршень и шток, сначала установите один из замков. Затем смажьте втулку шатуна и вставьте поршневой палец. Завершающим этапом является установка замка с противоположной стороны.

Изготовители двигателей, как правило, на протяжении многих лет вырабатывают излюбленный способ фиксации штифтом на запястье. Опять же, двумя наиболее популярными среди высокопроизводительных двигателей являются Spirolocks и проволочный зажим или стопорное кольцо. Нет исследований или данных, указывающих на то, что один из них сильнее или лучше спроектирован, чем другой. В основном это сводится к выбору производителя двигателя.

Поршневые кольца

Типы поршневых колец

Особенности расположения поршневых колец на корпусе поршня

Эксплуатация поршневых колец

Материалы для производства поршневых колец

Технология изготовления поршневых колец

Что называют замком поршневого кольца?

Ваш ответ

1 Ответ

Похожие вопросы

Что такое проволочные замки и как их установить

Различные стили и способы их установки