Поршневые кольца: виды, функции, типичные проблемы
Поршневые кольца являются неотъемлемыми элементами цилиндро-поршневой группы двигателя. Они представляют собой детали в форме незамкнутой окружности, установленные с минимальным зазором в специальные канавки на внешних поверхностях поршней.
Основная функция поршневых колец состоит в придании необходимого радиального давления для поддержания уплотнения между поршнем и цилиндром.
Рассмотрим виды, назначение и правила обслуживания колец подробнее.
Почти во всех двигателях установлены 2 типа поршневых колец: компрессионные и маслосъемные.
Компрессионные кольца
Компрессионные кольца (от трех до семи штук) вставляются в специальные пазы в верхней части поршня.
Они обеспечивают герметичность камеры сгорания, участвуют в передаче тепла от поршня к гильзе цилиндра, а также поглощают часть поршневых колебаний из-за боковой тяги.
Верхнее компрессионное кольцо имеет несколько конфигураций: оно может быть плоским, перекрученным или с L-образным участком. Верхняя и нижняя поверхности перекрученного кольца лежат в канавке под легким наклоном, контактируя с отверстием цилиндра только краями рабочей стороны.
Изделия с L-образным участком отличаются конструкцией большого выступа, имеющего форму буквы L. Уплотнительная способность таких колец зависит от силы давления газов, которая действует на заднюю часть выступа. При высоком давлении в цилиндре – например, после сгорания топливовоздушной смеси или в такте сжатия – кольца с L-образным участком увеличивают усилие, прикладываемое к стенкам. Когда давление в цилиндре низкое, они ослабляются, тем самым снижая трение и износ.
Второе (нижнее) компрессионное кольцо дополняет работу маслосъемного и обеспечивает уплотняющую функцию. Оно препятствует попаданию газов в картер, предотвращает детонацию и проникновение излишков моторного масла в камеру сгорания.
Некоторые кольца специально сделаны скошенными – для большей эффективности в удалении масла со стенок цилиндра при движении вниз. Новыми конструкциями являются кольца без зазора. Их использование способствует скорейшей приработке двигателя и более высокой мощности ДВС.
Маслосъемное кольцо
Благодаря маслосъемному кольцу с компрессионных колец, поршня и внутренней стенки цилиндра удаляется лишнее моторное масло.
После его прохода на поверхностях остается небольшая масляная пленка (толщиной в несколько микрон). В канавке маслосъемного кольца предусмотрены прорези или радиальные отверстия, по которым излишки масла возвращаются в поддон.
Выделяют 2 вида маслосъемных колец: цельные и составные. Последние состоят из двух тонких колец, а также осевого и радиального расширителей. Такие модели дешевле в производстве, поэтому встречаются чаще, чем чугунные цельные.
В некоторых случаях на поршень устанавливается не по одному, а по два цельных или составных кольца.
Подводя итог вышесказанному, можно выделить следующие функции поршневых колец:
- Компрессия. Уплотняющие кольца поддерживают изоляцию камеры сгорания от картерного пространства, что способствует более эффективному сжатию топлива.
- Экономия расхода масла. Маслосъемные кольца снимают часть масла со стенок цилиндра во время работы двигателя, благодаря чему оно не попадает в камеру сгорания.
- Теплообмен. При сгорании топливно-воздушной смеси температура внутри камеры достигает примерно +300 °С. Кольца отводят тепло к цилиндру во избежание повреждения поршня из-за перегрева.
- Снижение горизонтальных колебаний поршня. Благодаря плотной посадке кольца не дают поршню перемещаться в горизонтальном направлении, что предотвращает износ ЦПГ.
Для производства поршневых колец используются высокопрочные виды чугуна или нержавеющая сталь.
Предел прочности и теплостойкость стали выше, однако чугунные изделия дешевле, обеспечивают более легкую и быструю приработку.
Верхние компрессионные поршни из стали чаще всего обрабатываются оловом или пористым хромом (сталь становится легированной).
Увеличенным сроком службы и способностью к быстрой приработке отличаются кольца с молибденовым покрытием.
Похожие антифрикционные покрытия наносятся также на юбки поршней – в целях продления работоспособности этих важнейших элементов двигателя.
Сегодня имеется возможность использовать покрытия не только в процессе производства поршней, но и перед их установкой, заменой и в прочих незаводских условиях.
Современные антифрикционные материалы выпускаются в форме жидких средств, по консистенции напоминающих краски, или в аэрозольных баллонах. В России покрытия для деталей ДВС и узлов промышленного оборудования выпускает компания «Моделирование и инжиниринг».
Для юбок поршней, вкладышей коленчатых и распределительных валов, шлицевых соединений, дроссельных заслонок, штоков клапанов предназначено антифрикционное твердосмазочное покрытие (АТСП) MODENGY Для деталей ДВС.
Благодаря основным действующим компонентам – высокодисперсному дисульфиду молибдена высокой степени очистки и графиту – оно предотвращает появление задиров на юбках поршней, защищает их от повышенного трения и механических повреждений. В результате применения этого материала снижается шум при работе двигателя, повышается его КПД, уменьшается расход топлива.
Удобная аэрозольная упаковка позволяет наносить покрытие быстро и равномерно. Состав высыхает при комнатной температуре за 12 часов, при нагреве до +170 °C – за 20 минут.
Перед использованием материала поверхности подготавливаются с помощью Специального очистителя-активатора MODENGY, который гарантирует отличную адгезию покрытия и долгий срок его службы.
При износе поршневых колец зазор между поверхностью детали и стенками цилиндра увеличивается. В результате газы, образующиеся при сгорании топливно-воздушной смеси, проникают в масляный картер, снижая эффективность работы двигателя и ухудшая характеристики моторного масла.
Продукты разрушения масла и сгорания бензина, в свою очередь, способствуют образованию отложений в кольцевых канавках, что приводит к снижению подвижности и залеганию колец.
Последствия износа поршневых колец легко заметить без разборки двигателя.
Задуматься о смене колец следует, если обычная норма потребления масла вдруг резко возросла, а при запуске ДВС из выхлопной трубы идет синий дым (моторное мало горит).
От качества поршневых колец напрямую зависит срок их службы и возможности вашего двигателя, поэтому, выбирая новые комплекты этих деталей, обратите внимание на следующие моменты:
- Цена. Дешевые детали долго не прослужат
- Внешний вид и содержание упаковки. На упаковке должна содержаться полная информация об изготовителе, материалах и т.д. Внутри нее должна быть подробная инструкция по установке деталей
- Внешний вид самих колец. Детали не должны иметь даже самых мелких дефектов, неровностей металла и пр.
Замена поршневых колец – процедура несложная. Для снятия колец разведите их края до тех пор, пока они не выйдут из канавки. Сделать это можно небольшой плоской отверткой, но лучше специальным цанговым инструментом, который пригодится вам и при установке новых колец.
Далее очистите канавки от нагара. Без этой процедуры установить поршень обратно в цилиндр будет достаточно сложно. Для удаления загрязнений воспользуйтесь подходящим инструментом или старым компрессионным кольцом, сломанным на две части. После очистки канавок проверьте их на наличие повреждений.
Перед установкой новых колец обязательно ознакомьтесь с инструкцией – в ней содержится информация о последовательности действий и правильном расположении деталей.
Все операции проводите аккуратно, помните, что прочность нижнего компрессионного и маслосъемного колец ниже, чем у верхнего компрессионного.
Первым установите нижнее кольцо. Чтобы его случайно не деформировать, контролируйте усилия. Если на кольце имеется маркировка «TOP», его нужно располагать маркированной частью в сторону днища поршня.
После установки проверьте зазоры между боковыми поверхностями колец и стенками цилиндра.
Он должен составлять до 0,1 мм. Если указанная цифра больше, предстоит менять сами поршни, возможно, в расточке или перегильзовке нуждается цилиндр.
По завершению замены колец произведите обкатку ДВС в течение 3-5 тыс. км. В процессе обкатки обязательно прогревайте двигатель после запуска, не эксплуатируйте его на высоких оборотах, избегайте длительного простоя на холостых и движения на повышенных передачах с малой скоростью.
Возврат к списку
Поршневые кольца — что это, зачем они нужны и как работают?
Простой ответ: Поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра, что предотвращает попадание газообразных продуктов сгорания в масляный поддон. Они регулируют потребление масла, предотвращая попадание избыточного моторного масла в камеру сгорания и как следствие его горения. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективной работы двигателя.
Подробный ответ: Большинство серийных автомобилей используют три типа поршневых колец:
Верхнее и второе кольца отвечают за плотное нажатие на стенку цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая картерные Газы и масло.
Маслосъемное кольцо собирает масло со стенок цилиндра по пути вниз по цилиндру, возвращая его обратно в масляный поддон. Поскольку чрезвычайно тонкая пленка масла смазывает поверхность кольца и стенки цилиндра, это нормально, когда какое-то масло горит во время работы двигателя. Однако, что собой представляет «нормальный» расход масла, зависит от типа и состояния износа двигателя.
Когда поршневые кольца становятся изношенными.
Изношенные кольца могут образовывать промежуток между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. В процессе горения отработанные газы, которые приводят поршень в движение вниз по цилиндру и поворачивают коленчатый вал, могут пропускаться через поршень и перемещаться вниз по стенке цилиндра и попадать в масляный картер, отбирая с собой лошадиные силы и уменьшая эффективность работы двигателя. Такого рода пропуски также загрязняют моторное масло, снижая его производительность и срок службы.
Залегшие кольца могут привести к такому же сценарию.
Чрезвычайно горячие газы из камеры сгорания могут разрушать масло, образуя отложения углерода в кольцевых каналах. Также могут образовываться побочные продукты бензина. Тяжелые отложения заставляют кольца залегать в масло отводящих каналах, и не разжиматься от поршня, образуя тем самым промежуток между кольцом и стенкой цилиндра, что приводит прорыву картерных газов и повышенному расходу моторного масла.
Синий дым из выхлопной труб, затрудненный запуск и потеря мощности.
Последствия изношенных колец часто легко заметить. Чрезмерное потребление масла может привести к выгоранию синего дыма из вашей выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя, и до того, как кольца расширились в цилиндре. Горение масла также означает, что вам также нужно чаще доливать масло.
Изношенные или залегшие кольца также могут привести к затрудненным запускам и снижению мощности. Когда двигатель останавливается, поршень все еще сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием.
Изношенные кольца, однако, позволяют части топливно-воздушной смеси проходить мимо камеры сгорания, что приводит к снижению компрессии и затрудненному запуску двигателя. Когда он работает, потеря компрессии лишает ваш двигатель мощности.
Предотвращение — лучшая практика
Предотвращение изношенных и застрявших колец жизненно важно для поддержания мощности на максимальном уровне, эффективности и срока службы вашего двигателя. Это начинается с использования высококачественного синтетического масла, которое борется с износом и выдерживает высокие температуры, сохраняя поршни в чистоте. Например, синтетическое моторное масло серии BG 737 обеспечивает:
- На 75% больше защиты двигателя от износа и потери мощности, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *, продлевая срок службы жизненно важных компонентов, таких как поршни и коленно-шатунный механизм.
- На 93% чистых поршней, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *
Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или залегли, подумайте о том, чтобы использовать масло с большей вязкостью, рекомендованное заводом изготовителем (OEM).
Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости, в зависимости от вашего климата (например, 5W-20, когда он холодный, 10W-30, когда он выше 0ºС). Использование наивысшей рекомендуемой вязкости может помочь сократить зазор между кольцами и стенкой цилиндра.
Вы также можете раскоксовать залегшие кольца, используя качественные очистители BG109 и BG211 или топливные присадки, предназначенную для очистки отложений, таких как очиститель топливной системы бензиновых двигателей BG 208 (044k) и очиститель топливной системы дизельных двигателей BG 244.
поршневых колец в Summit Racing
Результаты 1–25 2000 г. +
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник, 24.04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник, 24.
04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 12 июня 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник, 24.
04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 3 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 12 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 12 июня 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Среда, 26.04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 12 июня 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 10 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 21 июня 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г.
Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 29 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
Поршневые кольца — внутренний диаметр 3,780 дюйма (дюйм)
Результаты 1–25 из 186
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Вторник, 25.04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 19 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Вторник, 25.04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 3 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 5 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 9 мая 2023 г.
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Завтра Расчетная дата международной отправки: Понедельник, 24.04.2023 если заказать сегодня
. ..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 23 октября 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 23 октября 2023 г. если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 5 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 9 мая 2023 г.
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 6 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
. ..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник, 24.04.2023 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 19 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 22 мая 2023 г.
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 3 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 4 мая 2023 г.
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 5 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 22 мая 2023 г. если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 15 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 16 мая 2023 г.
если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 11 мая 2023 г. если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
.
..Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 11 мая 2023 г.
если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 11 мая 2023 г. если заказать сегодня
…Загрузка
Ориентировочная дата отгрузки в США: 3 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 3 мая 2023 г.