Studiind principiile de funcționare a motorului cu ardere internă se observă faptul că legătura de alunecare dintre piston și cilindru este sigilat, gazele adică sub presiune în spațiul overpiston nu pătrunde între piston și peretele cilindrului în carter. Asigurați o etanșeitate acceptabilă a scopului principal al inelelor de piston. Trebuie remarcat faptul că o mică parte din gazele din camera de combustie încă penetrează în spațiul interior al carterului, chiar și un motor nou, care este destul de util. Etanșarea prin inele de piston în tehnică se numește sigiliu de labirint, în garnituri de acest tip există întotdeauna unele scurgeri de gaze. Dar această scurgere pe un motor de lucru se află, de obicei, în intervalul de 0,5 - 1,0%.
Gazele din carterul motorului se numesc gaze ale carterului. Pe măsură ce grupul de motoare cu piston cilindric poartă, crește cantitatea de gaze de carter.
În plus față de etanșare, inelele pistonului efectuează încă două sarcini. Reglați cantitatea de ulei pe pereții cilindrului necesar pentru a lubrifia, atât inelele, cât și pistonul și trageți căldura de la piston pe pereții cilindrului.
Scopul inelelor pistonului:
- Asigurarea etanșeității între piston și pereții cilindrului.
- Reglarea cantității de ulei necesară pentru lubrifierea racordului pistonului și cilindrului și pentru a împiedica intrarea uleiului în camera de ardere a motorului.
- Înlăturarea căldurii de la piston la pereții cilindrului.
Aceste trei sarcini se efectuează în condiții foarte dificile, sub influența încărcărilor termice și mecanice ridicate. Stresul termic al inelelor de piston apare sub influența gazelor de lucru la cald și sub influența fricțiunii inelelor asupra peretelui cilindrului, care are loc în condiții de foamete la ulei în partea superioară a pistonului.
Soluția reușită a acestor probleme este rezolvată atât datorită designului inelelor, cât și selecției corecte a materialului de fabricare a inelelor.
Inelele pistoanelor sunt împărțite în două tipuri:
O fotografie a secțiunii pistonului unui motor modern pe benzină, cu un set tipic de inele de piston montate pe acesta, în conformitate cu diagrama dată în figura superioară.
Inelele de compresie asigură etanșeitatea necesară, iar inelele de ulei reglează cantitatea de ulei de pe pereții cilindrului. Este controlat, nu a fost complet eliminată, deoarece îndepărtarea completă sau prea mare va provoca ulei la compusul înfometare ulei al pistonului cu peretele cilindrului din partea superioară a pistonului și bruiajul ulterioară a pistonului în cilindru.
Anterior, motoarele au fost de viteză redusă, iar numărul de inele de piston pe un piston ajunge la 5 - 7. Cu toate acestea, aproape toate motoarele pe benzină moderne și motoare auto diesel de mare viteză au unul numai trei pistoane inele de piston - două inele de compresie și un ulei de control.
Deși pistoanele motoarelor mașinilor sport forțate, care lucrează în mod constant la viteze mari, pot avea doar două inele. Și pistoanele motoarelor diesel pentru automobile, pentru ușurință de pornire, pot avea patru inele, dintre care trei sunt cele de compresie.
Inel de comprimare superior
Inel montat într-o canelură a pistonului situată în cilindru, trebuie să aibă o formă complet circulară (acest lucru se face, în cazul în care căptușeala cilindrului în sine nu are nici o deformare) și să fie presat pe suprafața cilindrului peste circumferința exterioară a inelului de piston. Pentru a asigura acest lucru, inelul pistonului elastic nu este făcută ca un cerc adevărat, și un arc de rază variabilă, mai mare decât diametrul cilindrului și având o stare liberă decalaj suficient de mare (1) între capetele inelului. Când este instalat în cilindru, inelul este comprimat, iar clema (2) din blocajul sondei devine 0,15. 0,5 mm. Valoarea exactă și maximă admisă a acestei curse este indicată în documentația tehnică a motorului. Furnizarea de dimensiunea reglementată a diferenței este important decalaj contribuie la scară mărită de gaze progres în carter și de putere mai mică. Dar și mai periculos este distanța redusă în blocarea inelului piston. În timpul funcționării, ca urmare a inelului de încălzire se extinde și decalajul la o înțepenire redusă poate să apară în cilindrul inelului pistonului, ceea ce duce la formarea de bavuri pe partițiile piston cilindru oglindă deteriorări inter-inel sau ruperea inelului. Prin urmare, este permisă o ușoară creștere a clearance-ului, dar nu este permisă reducerea spațiului liber în blocajul inelului piston.
Producătorii principali ai inelelor pistonului produc inele cu o scădere treptată, printr-un decalaj de 0,1 mm, astfel de dimensiuni putând ajunge până la 15.
Lipsa unui decalaj final cu reducerea simultană a înălțimii inelului
Inel de piston fără gaură
Unii producători de inele piston produc inele de piston "fără gol". Desigur, este imposibilă schimbarea proprietății naturale a metalelor la expansiune atunci când crește temperatura, inelul instalat în cilindrul motorului fără un spațiu, în mod necesar blocat. Dar multe pot fi rezolvate printr-un design de succes. În acest caz inelul pistonului este format din două inele plate montate unul pe celălalt și rotite una față de cealaltă prin 180. În acest caz, inelul superior are forma literei «L», iar inelul inferior este introdus în degajarea inelului superior, datorită căruia se obține înălțimea inelului nu mai mult decât înălțimea inelului standard.
După ce blochează inele de piston vechi motoare cu viteză redusă, au o formă complicată pentru reducerea inelului de blocare-suflați, dar în motoarele moderne, de mare viteză, prin suflare, prin inelul de blocare neglijabilă. Prin urmare, inele moderne au doar o formă dreptunghiulară a încuietorii.
Lacate de inele de piston
Instalarea corectă a inelelor pistonului
Raza variabilă a arcului inelului de piston nu este luată arbitrar, ci este calculată pentru a furniza diagrama necesară pentru forța de apăsare a inelului asupra pereților cilindrului. În timpul funcționării, inelul de piston se rotește neuniform. Ca urmare a experimentelor, se constată că inelul se extinde cel mai intens în vecinătatea castelului. Prin urmare, creșterea inițială a forței de presare a inelului în zona de blocare crește durata de viață a inelului.
Dar diagrama stresului calculată cu precizie a inelului se poate modifica ca urmare a instalării neprofesionale a inelului pe piston. Inelele de piston de compresiune foarte subțiri nu sunt permise să fie montate pe piston cu mâna. Pentru a face acest lucru, este necesar să se utilizeze un dispozitiv special care să asigure o expansiune uniformă a inelului de-a lungul întregii circumferințe și limitarea decompresiei maxime.
Adaptatori pentru instalarea inelelor cu piston
Instalarea inelului cu mâinile, cu expansiune crescută și neuniformă, reduce foarte mult durata de viață a inelului.
Apăsând inelele de comprimare pe pereții căptușelii cilindrului
Apăsând inelele pistonului
Această figură arată că gazele din camera de ardere prin spațiul liber dintre terenul pistonului de sus și peretele cilindrului pistonului și prin spațiul dintre peretele despărțitor și inelul pistonului în cavitatea interioară a inelului pistonului. În acest caz, presiunea din interiorul cavității interioare a inelului de comprimare superior este aproape egală cu presiunea din camera de ardere.
Datorită presiunii gazelor pe suprafața interioară a inelului, apare o presare suplimentară a inelului piston pe pereții cilindrului. Unele gaze intră, de asemenea, în cavitatea interioară a celui de-al doilea inel de compresie. Deoarece primul inel de compresie laminează presiunea gazului, presiunea în cavitatea interioară a doua inel motet compresie este egală cu 30 - 60%, presiunea din spațiul interior al primului inel de compresie.
Având în vedere faptul că toate procesele din motor apar destul de repede, presiunea cavității interioare a inelelor de piston nu se încadrează în următorul ciclu de accident vascular cerebral de lucru, acest fenomen se numește acumularea de presiune. Acumularea presiunii oferă o muncă acceptabilă a inelelor pistonului, pierdută parțial elasticitatea datorată îmbătrânirii sau supraîncălzirii. Inelele pistonului pierdute vor funcționa satisfăcător la sarcini mari ale motorului, dar când motorul funcționează în condiții de încărcare redusă, inelele pistonului nu vor asigura etanșarea necesară. Prin urmare, pot fi considerate inelabile pistoanele unei mașini de serie, care asigură că cilindrul este presat pe pereți datorită elasticității sale proprii.
Unii producători de inele de piston spun că până la 90% din forța de presare a inelelor pistonului are loc datorită presiunii gazelor de lucru ale motorului. Poate că inelele cu caracteristici tehnice similare sunt potrivite doar pentru motoarele speciale de sport, care lucrează în mod constant în gama de viteză mare și sarcini mari, dar este puțin probabil ca un astfel de inel să funcționeze cu succes în motorul mașinii de producție. Inele de piston special pregătite, ca multe alte componente ale motorului, pot îmbunătăți performanțele motorului în moduri de viteză și sarcină strict definite. În același timp, aceasta va degrada în mod semnificativ performanța motorului în celelalte moduri.
O dimensiune operațională foarte importantă este spațiul lateral dintre inel și canelura pistonului, deoarece depinde presiunea din canelura pistonului. În medie, acest decalaj este de 0,04. 0,08 mm. De dimensiunea acestui decalaj este de asemenea dependentă de inelele pistonului de șoc și septurile, respectiv, zgomotul motorului crește cu diferența sau probabilitatea de bruiaj pentru inele (pierderea mobilității) piston, cu scăderea decalaj.
Mulți mecanici auto cred că pistoanele nu sunt supuse unei funcționări ulterioare din cauza uzurii ghidajului pistonului (fusta), dar de obicei uzura ghidajului pistonului este nesemnificativă. Bineînțeles, dacă pistonul nu a funcționat în modul de înfometare cu ulei, iar pe suprafața pistonului și pereții cilindrilor nu s-au înțepenit.
De fapt, pistonul este deseori respins din cauza uzurii inacceptabile a canelurii inelului superior de compresie.
Inele piston - Înălțimea inelului pistonului
În producția de inele de piston și înălțimea, și înălțimea canelurilor piston au o anumită răspândire, astfel încât să asigure clearance-ul necesar, uneori, este posibil pentru a selecta înălțimea dorită a inelului de piston.
Al doilea inel de compresie