Поршневые кольца являются ключевым компонентом деталей цилиндропоршневой группы. Они выполняют ряд задач, обеспечивающих эффективность работы двигателя внутреннего сгорания:
- сохранение давления в камере сгорания и компенсация нарушений геометрии стенок цилиндра вследствие износа;
- отвод тепла от поршня к стенкам цилиндра и далее к охлаждающей жидкости. Поскольку большинство двигателей на сегодняшний день оснащены неохлаждаемыми поршнями, данная задача является одной из главных, так как именно через поршневые кольца от поршня отводится более 60% тепла;
- распределение и снятие моторного масла со стенок цилиндра. Именно данная функция позволяет превратить механическое трение в гидравлическое, тем самым увеличивая срок эксплуатации деталей.
Тенденции к уменьшению размеров и веса деталей отразились и на поршневых кольцах. Забота об экологии привела к уменьшению высоты жарового пояса поршня (расстояние между верхней поршневой канавкой и днищем поршня). Дело в том, что часть горючей смеси, находящейся между жаровым поясом и стенкой цилиндра, полностью не сгорает, тем самым увеличивая содержание вредных веществ в выхлопных газах. Таким образом, поршневые кольца приблизились к камере сгорания, принимая на себя более высокие термические нагрузки. В то же время существенно уменьшилась и высота самих колец. Если в более старых двигателях высота компрессионных колец достигала 3 мм, то на сегодняшний день в некоторых серийных двигателях уже используются кольца высотой 0,8 мм (например, двигатели Toyota Prius).
Данные изменения установили новые требования к материалам, которые применяются при изготовлении поршневых колец. Сталь, пришедшая на смену наиболее популярному ранее материалу – чугуну, обеспечила целый ряд преимуществ:
- улучшенное уплотнение. Благодаря более высокой прочности на изгибание удалось уменьшить радиальную ширину колец, сделав их более эластичными для идеального прилегания к стенке цилиндра;
- снижение трения за счет уменьшения высоты кольца и площади контакта, что позволяет значительно уменьшить потери мощности двигателя, а также увеличить ресурс деталей цилиндропоршневой группы;
- уменьшение ударных нагрузок на стенки поршневых канавок при знакопеременных нагрузках благодаря уменьшению веса поршневых колец.
Нарушение уплотнения вследствие деформации поршневого кольца
Разновидности покрытий поршневых колец, их функции и характеристики мы рассмотрим в следующих статьях.
Как показывает практика, даже самые современные технологии не могут устоять перед «опытным мастером». При монтаже стальных колец ни в коем случае нельзя проводить «тест на изгибание». Стальное кольцо не разрушится (как это могло произойти с чугунным кольцом), но в случае искривления, которое визуально можно и не определить, функция уплотнения не будет обеспечена.
Отвод тепла через поршневые кольца
Покупая продукцию на местном рынке, очень важно выбирать официальных дистрибьюторов, что является гарантией приобретения оригинальной продукции.
Официальным дистрибьютором NPR of Europe GmbH в Казахстане является компания Phaeton DC www.phaeton.kz
Публикуется на правах рекламы.