Поршневые кольца

Поршень и цилиндр двигателя внутреннего сгорания имеют близкие размеры, однако, с какой бы высокой точностью они не изготавливались, между ними все равно остается зазор, через который в картер могли бы свободно проходить газы, образующиеся в результате сгорания рабочей смеси, а из картера в камеру сгорания попадало бы моторное масло. Для предотвращения этих крайне нежелательных явлений применяются поршневые кольца.

Они представляют собой незамкнутые кольца, посаженные с небольшим зазором в предназначенных для этой цели поршневых канавках. По своему предназначению они делятся на две группы:

• компрессионные, задача которых состоит в предотвращении прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя;
• маслосъемные, предназначенные для удаления излишков моторного масла со стенок цилиндров.

Компрессионные поршневые кольца имеют наружный диаметр немного больше диаметра цилиндра. Чтобы деталь могла поместиться внутри, в ней делается вырез, называемый замком. Поверхность компрессионного кольца изготавливается ровной, без каких-либо выемок. Маслосъемные кольца, в отличие от них, имеют сквозные прорези, предназначенные для отвода масла.

Количество колец, устанавливаемых на один поршень, может варьироваться. На заре автомобильной эры, когда двигатели были тихоходными, чтобы как можно лучше справиться с потерями компрессии, их количество доходило до семи. В современных двигателях для каждого поршня, как правило, применяется три: два компрессионных и одно маслосъемное. У спортивных автомобилей с высокооборотистыми форсированными моторами инженеры довольно часто ограничиваются и вовсе двумя.

Содержание

1. Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
2. Анатомия поршневых колец
3. Первое компрессионное кольцо
4. Второе компрессионное кольцо
5. Маслосъемные кольца
6. Подбор запчастей
7. Какие кольца лучше

Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец

При изготовлении колец применяются различные материалы, такие, как чугун, нержавеющая сталь, хром и молибден. Чугун сочетает в себе невысокую стоимость и достаточно высокие эксплуатационные характеристики, чем вызвано его широкое распространение.

В состав нержавеющей стали входит большое количество хрома для увеличения жаростойкости и сопротивляемости износу. Благодаря этому кольца из «нержавейки», как и хромированные, лучше сопротивляются высоким температурам, нежели чугунные. Поскольку первое компрессионное кольцо работает в условиях недостатка смазки, необходимо учитывать и этот фактор при выборе материала для него. Как нельзя лучше для покрытия подходит все тот же хром. Хромированные изделия намного лучше сопротивляются истиранию.

Молибден применяется в качестве покрытия рабочей части колец с целью увеличения их ресурса. Помимо этого, молибденовые поршневые кольца быстрее прирабатываются к стенкам цилиндров, что особенно важно в случае их замены при проведении капитального ремонта двигателя.

Анатомия поршневых колец

Не следует думать, что для всех колец из комплекта применяется один и тот же металл. На применяемый материал основное влияние оказывает расположение поршневых колец на поршне. Поскольку все поршневые кольца работают в разных условиях, то и требования, предъявляемые к сплавам, из которых они изготовлены, различны.

Первое компрессионное кольцо

В наиболее тяжелых условиях находятся первые компрессионные кольца, поэтому к ним предъявляются наиболее высокие требования по жаростойкости и сопротивляемости износу. Чаще всего их изготавливают из чугуна с противоизносной вставкой из молибдена.

На первый взгляд все компрессионные кольца выглядят одинаково, однако их конфигурация может существенно различаться. Например, верхнее может быть немного перекручено. В результате с поверхностью цилиндра контактирует только его кромка, а не вся поверхность. Благодаря этому, уменьшаются потери на трение, и сокращается время приработки.

Другой тип – компрессионные кольца с L-образным участком. Их отличительная особенность – способность менять степень уплотнения в зависимости от давления, оказываемого рабочими газами на тыльную часть большого L-образного выступа. Под давлением они расширяются, улучшая компрессию (во время такта сжатия), когда давление уменьшается, диаметр наоборот, уменьшается, при этом уменьшается трение и износ деталей. Какие из колец лучше, каждый решает сам, поскольку у всех имеются свои преимущества.

Второе компрессионное кольцо

Условия его работы менее напряженные, поэтому требования, предъявляемые к материалу, из которого оно изготовлено, менее жесткие. Второе компрессионное кольцо выполняет двойную задачу:

1. обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
2. работает наподобие скребка, препятствуя попаданию моторного масла в камеру сгорания.

Нередко вторые компрессионные кольца имеют форму усеченного конуса, т.е. диаметр верхней части меньше, чем диаметр нижней. Благодаря такой конструкции, при движении поршня вниз со стенок цилиндра удаляется масло.

Оба компрессионных кольца имеют только одно правильное положение для установки, переворачивать их ни в коем случае нельзя, иначе они будут неправильно работать. Для предотвращения ошибок при монтаже на их верхней стороне ставится маркировка, например, «Т» или «TOP».

Маслосъемные кольца

Они устанавливаются под компрессионными. В отличие от последних, их поверхность не сплошная, она имеет окошки, предназначенные для отвода моторного масла. В современных двигателях маслосъемные кольца устанавливаются по одному на каждый поршень, раньше они устанавливались по несколько, особенно в двигателях, предназначенных для стационарного использования.

Подбор запчастей

При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.

Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко. Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго. Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.

В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.

Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.

Какие кольца лучше

Поршневые кольца в Зеленограде

Цилиндро-поршневая группа силового агрегата любого автомобиля немыслима без поршневых колец. Внешне данная деталь выглядит, как окружность, не замкнутая до конца и устанавливаемая на внешнюю поверхность поршня в специальные углубления. Их функция заключается в создании оптимального уровня радиального давления, а также для в качестве уплотнительной прокладки, расположенной между цилиндром и поршнем. Это далеко не все особенности этой детали – подробнее в статье.

Разновидности поршневых колец и их функционал

Все поршневые кольца, устанавливаемые в двигателях автомобиля, подразделяются на две большие группы – компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца (в двигателе их количество варьируется от 3-х до 7-ми) устанавливаются в специальный зазор, расположенный вверху поршня.

Данный вид колец необходим для полной герметизации камеры сгорания. Также с их помощью в том числе передается тепловая энергия от поршня к гильзе. Плюс ко всему, поглощаются колебания поршня, вызванные боковой тягой.

Компрессионное кольцо, его еще называют верхним, имеет несколько вариантов, в зависимости от его формы:

• Плоское
• Перекрученное – его самая верхняя и самая нижняя точки находятся в канавке наклоненной специальным образом, так контакт кольца и цилиндра осуществляется не всей поверхностью, а только двумя краями.
• Имеющее участок в форме буквы «L», выполненный в форме выступа значительного размера. Уплотнительные характеристики зависят от показателей газового давления, воздействующую на тыльную сторону уступа. Если давление в самом цилиндре высокое (это может быть в процессе сгорания бензиново-кислородной смеси или же в такт со сжатием поршня), то поршневые кольца обеспечивают увеличение усилия, приложенного к стенкам. При снижении давления в цилиндре, они, в свою очередь, ослабляются тоже, чтобы изнашивание и сила трения уменьшались.  

Второе компрессионное кольцо, расположенное снизу, необходимо для дополнения маслосъемного кольца, а также для обеспечения уплотнительной функции. Его дополнительные задачи – блокировать попадание газа в картер, блокировка их поджигания и не позволять моторному маслу попасть в камеру сгорания. 

Поршневые кольца других типов, менее распространенные, могут иметь скошенную форму. Это делается для того, чтобы процесс удаления масла со стенок цилиндра проходил максимально эффективно, во время нисходящего движения.

Относительно новое изобретение – поршневые кольца, не имеющие зазор. Они необходимы для белее оперативной приработки мотора и увеличивают его производительную способность.

Особенности маслосъемных колец

Основная задача поршневых колец маслосъемного типа – снимать с компрессионных колец, с поршня и с стенок цилиндра излишки моторного масла.

После того, как маслосъемное кольцо совершило проход на поверхности перечисленных выше деталей остается всего лишь тоненькая пленка из масла, толщина которой не превышает показатель в несколько микрон.

Любое поршневое кольцо такого типа имеет специальные разрезы или отверстия радиального типа, через которые у масла есть возможность вернуться обратно в поддон.

Маслосъемные кольца делятся на две группы – составные и цельного типа. Составные представляют собой два тонких кольца с осевым и радиальным расширителем. Они, как правило, стоят меньше, так как процесс производства гораздо более простой, чем у цельных. К тому же сырьем для последних выступает более дорогой чугун.

Функционал поршневых колец

Подведем итог, всей вышесказанной об особенностях поршневых колец информации и выделим их следующие функции:

• Создание идеальной компрессии. Кольца уплотнительного типа создают необходимый уровень изоляции камеры внутреннего сгорания, отгораживая ее от картера. Это позволяет осуществлять процесс сжатия топлива более эффективно.
• Уменьшение расхода масла. Маслосъемные поршневые кольца, обеспечивают уборку лишнего моторного масла со стенок в процессе эксплуатации мотора и это не дает попасть ему в камеру внутреннего сгорания.
• Создание идеального теплообмена, следствии которого тепло уходит к цилиндру, чтобы сам поршень не перегревался при достижении температуры газово-топливной смеси до 300 градусов.
• Кольца также уменьшают горизонтальные поршневые колебания. Кольца посажены настолько плотно, что у поршня нет возможности двигаться горизонтально. Это делает возможным максимально низкое изнашивание ЦПГ.

Купить поршневые кольца в Зеленограде

Как правило, ремонт или капремонт двигателя не обходится без замены поршневых колец. Автолюбители знают, что качественные детали – залог долгой и бесперебойной работы машины. Поэтому доверяйте только проверенным поставщикам и сервисам. Подробности по покупке и замене колец уточняйте на этой странице https://ams-service.ru/car-services/porshni/.

Что такое поршневые кольца? И что они делают? : Блог AMSOIL

В какой-то момент каждый начинающий редуктор или любопытный автолюбитель задается вопросом: Что такое поршневые кольца? А что делают поршневые кольца?

Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра , что предотвращает попадание продуктов сгорания под давлением в масляный картер. Они также регулируют расход масла , предотвращая попадание избыточного масла в камеру сгорания и его сгорание. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.

Давайте углубимся.

Что делают поршневые кольца?

Большинство стандартных автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этом новом автомобильном поршне.

Кольца верхнее и второе отвечают за плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая продукты сгорания внутрь и масло наружу.

Маслосъемное кольцо соскребает масло со стенок цилиндра на пути вниз по цилиндру, возвращая его в масляный картер. Поскольку чрезвычайно тонкая масляная пленка смазывает поверхность контакта кольца со стенкой цилиндра, сгорание некоторого количества масла во время сгорания является нормальным явлением. Однако то, что представляет собой «нормальный» расход масла, зависит от двигателя.

Купить AMSOIL Synthetic Motor Oil

Когда хорошие поршневые кольца выходят из строя

Изношенные кольца могут привести к образованию зазора между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. Во время сгорания сжатые газы, которые толкают поршень вниз по цилиндру и вращают коленчатый вал, могут продуваться поршнем и проходить по стенке цилиндра в масляный поддон, забирая с собой мощность и эффективность. Прорыв газов также загрязняет моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Застрявшие кольца могут привести к такому же сценарию. Чрезвычайно горячие продукты сгорания могут разрушать масло, образуя нагар в кольцевых канавках. Побочные продукты бензина также могут образовывать отложения. Сильные отложения приводят к тому, что кольца застревают в канавках, а не возвышаются над поршнем, что приводит к образованию зазора между кольцом и стенкой цилиндра, что способствует прорыву газов и расходу масла.

Синий дым, затрудненный запуск и потеря мощности

Негативные последствия поршневых колец часто легко заметить. Чрезмерный расход масла может привести к появлению клубов синего дыма из выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя и расширения колец в цилиндре. Сжигание масла также означает, что вам также придется чаще доливать масло.

Изношенные или застрявшие кольца также могут привести к затрудненному запуску и снижению мощности л.с.

Когда двигатель вращается, поршень сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Плохие кольца, однако, позволяют части топлива/воздуха выходить из камеры сгорания, эффективно снижая компрессию двигателя и затрудняя запуск двигателя. Когда он работает, пониженная компрессия лишает двигатель мощности.

На изображении выше верхнее кольцо застряло в своей канавке, на что указывает тот факт, что оно не возвышается над поршнем. Заклинившие поршневые кольца снижают мощность двигателя и позволяют газам сгорания попадать в масляный картер, загрязняя масло.

Поршневые кольца на изображении выше свободно находятся в своих канавках и работают исправно

Лучшее средство профилактики

Предотвращение износа и заедания колец жизненно важно для увеличения мощности, эффективности и срока службы вашего двигателя. Все начинается с использования высококачественного синтетического масла, такого как AMSOIL Signature Series Synthetic Motor Oil, которое борется с износом и выдерживает экстремальные температуры, сохраняя поршни в чистоте.

Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или застряли, рассмотрите возможность использования масла с самой высокой вязкостью, которое рекомендует производитель оригинального оборудования (OEM). Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости в зависимости от вашего климата (например, 5W-20 в холодную погоду, 10W-30 при температуре выше 0ºF). Использование самой высокой рекомендуемой вязкости может помочь закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра .

Вы также можете попробовать освободить застрявшие кольца, используя качественную промывку двигателя или топливную присадку, предназначенную для очистки от отложений, например AMSOIL Engine and Transmission Flush или AMSOIL P.i.® Performance Improver.

Магазин AMSOIL Synthetic Motor Oil

Обновлено. Первоначально опубликовано 8 июля 2016 г.

Что нужно знать о кольцах | Блог

Поршневые кольца Enginetech продаются в наборах, которых достаточно для всего двигателя, и обычно они состоят из трех типов колец. Обычно это верхнее компрессионное кольцо, второе маслосъемное кольцо и маслосъемное кольцо. Верхнее компрессионное кольцо регулирует газы в камере сгорания и помогает отводить тепло от поршня к стенке цилиндра. Второе маслосъемное кольцо — это нижнее компрессионное кольцо, т. е. 2 ^-я линия обороны. Он помогает с герметизирующими газами, способствует теплопередаче и соскребает масло со стенки цилиндра. Маслосъемное кольцо, как следует из названия, контролирует масло на стенке цилиндра, а также способствует теплопередаче.

Наши кольца              

Компания Enginetech предлагает стандартные кольца из чугуна, а также высококачественные кольца из молибдена, хрома или высоколегированной стали. Все наши чугунные кольца имеют номер детали с буквой «R», в то время как все кольца премиум-класса начинаются с букв «C», «M» или «S». Материал верхнего компрессионного кольца — это то, что отличает стандартное поршневое кольцо от поршневого кольца премиум-класса. Мы выбираем подходящий тип кольца в зависимости от применения и окружающей среды кольца. Во многих двигателях допустимы либо стандартные, либо премиум-классы, и вы можете выбирать между ними в зависимости от ваших личных предпочтений.

                Поршневые кольца ET поставляются с предварительно зазором, однако всегда рекомендуется проверять зазор перед установкой. Мы рекомендуем не менее 0,0035 дюйма на дюйм диаметра цилиндра. Например, для отверстия диаметром 4000 дюймов потребуется минимальный торцевой зазор 0,014 дюйма (0,0035 x 4 = 0,014). Обязательно проверьте концевой зазор в нижней части цилиндра, ниже зоны перемещения кольца. В этой области не будет износа от предыдущего перемещения поршневого кольца, что дает точное значение зазора кольца. Если кольцевой зазор в этом месте правильный, но слишком большой в верхней части цилиндра, вам необходимо расточить блок до следующего размера.