Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Повышения работоспособности колец

Новейший и чрезвычайно эффективный способ повышения работоспособности колец основан на применении молибдена, обладающего высокими антизадирными свойствами. Его наносят на кольца довольно сложным методом плазменного напыления в канавку (рис. 2.19, з) или как показано на рис. 2.19, и. К сожалению, молибден весьма дефицитен, поэтому его используют только для верхнего поршневого кольца.
К числу высокоэффективных и широко используемых противо-износных мероприятий относится так называемое пористое хромирование колец. Наружную сторону колец покрывают слоем в 0,1 — 0,15 мм твердого хрома, поверхности которого придают сетчатую канальчатую структуру. Глубина каналов составляет всего 0,03— 0,05 мм, но благодаря этому хромовое покрытие, обладающее высокой твердостью (НВ 800—1000) и сравнительно низким коэффициентом трения по чугуну (0,059 вместо 0,095 у чугуна по чугуну), хорошо удерживает (адсорбирует) смазку на своей поверхности, что крайне необходимо для верхних компрессионых колец в период эксплуатационной их приработки, когда велика бывает опасность за-диров, прижогов или натиров в трущейся паре.
Пористое хромирование находит исключительное применение в тракторном двигателестроении. В высокофорсированных дизелях хромовому покрытию придают бочкообразную форму путем соответствующей механической обработки, обеспечивая этим улучшение смазки трущихся пар (рис. 2.19, в).
В автомобильном двигателестроении часто применяют обычное твердое хромирование и механической обработкой придают ему бочкообразную форму. Это уменьшает производственные расходы, не ухудшает гидродинамику смазки и практически не снижает эффективность хромового покрытия. При нанесении твердого хрома на боковые поверхности колец заметно уменьшается износ и соприкасающихся с ними стенок канавки поршня. В настоящее время хромируют и все маслосъемные кольца, но хромовое покрытие в этом случае наносят только на поверхности, скользящие по зеркалу цилиндра, что способствует общему увеличению срока службы трущейся пары.
Компрессионные (уплотнитель ные) поршневые кольца по конструктивным их особенностям можно разделить на следующие: прямоугольные, трапециевидные, бочкообразные, конусные, минутные и торсионные.
Кольца прямоугольного сечения наиболее просты (рис. 2.19, а) и характерны тем, что, имея сравнительно широкую контактную поверхность, относительно хорошо обеспечивают теплоотвод от головки поршня, поэтому их применяют в качестве верхних колец, хотя они трудно прирабатываются к цилиндрам и плохо приспосабливаются к зеркалу в случае замены износившихся колец новым комплектом.
Трапециевидные кольца изготовляют с непараллельными боковыми (торцовыми) поверхностями, наклоняемыми друг к другу под углом до 15° (рис. 2.19, б). Сравнительно с другими они более сложны в производстве, но хорошо сохраняют свою подвижность, в канавке поршня в холодном состоянии, так как не склонны к закоксовыванию (пригоранию) и залеганию в канавке вследствие осмоления. Под давлением газов у такого кольца появляется горизонтальная составляющая сила (рис. 2.19,6), поддерживающая его давление на стенки цилиндра по мере износа.
Трапециевидные кольца используют в качестве верхних компрессионных колец автомобильных и тракторных дизелей, где вероятность закоксовывания обычных колец бывает особенно высокой. На автомобильных V-образных дизелях ЯМЗ и тракторных дизелях СМД применяют, однако, по три трапециевидных кольца, у которых боковая (торцовая) поверхность, обращенная в сторону юбки, выполнена перпендикулярно к образующим поверхностям кольца (рис. 2.19, б).
Конусные кольца с наружной стороны изготовляют в виде усеченного конуса под углом 3° к параллельным между собой боковым поверхностям (рис. 2.19, г). Такие кольца несколько удорожают производство, но лучше приспосабливаются к возможным неровностям зеркала, поскольку соприкасаются с ним только узким пояском. При установке конусного кольца в цилиндр надо следить, чтобы меньшее основание конуса было обращено в сторону днища поршня. Тогда при ходе поршня к н.м.т. контактный поясок кольца будет соскабливать (собирать) масло со стенок цилиндра, а при ходе к в.м.т. образующийся масляный клин отжимает его от
зеркала. Это улучшает смазку верхней зоны стирок цилиндра и поршневых колец, и одновременно уменьшает возможное проникновение масла в камеру сгорания.
Минутные кольца отличаются тем, что имеют конусность 60—90'. Их широко применяют в тракторном дизелестроении. Как и конусные, их используют в качестве второго и третьего колец. Они до 'некоторой степени предназначены и для маслоотвода.
Торсионные кольца — это кольца с несимметричным сечением. От прямоугольных они отличаются тем, что на внутренней их стороне имеется проточка (рис. 2.19, д), или фаска. Такими проточками снабжают также и трапециевидные кольца (например, верхнее кольцо дизелей фирмы «Камминс»). При установке в цилиндр они несколько закручиваются, вследствие чего наружная образующая у них принимает форму усеченного конуса; поэтому их и называют торсионными или скрученными. Они позволяют сочетать достоинства, например, прямоугольных (простоту изготовления) и в определенной мере минутных колец, вследствие чего находят широко применение в двигателях автотракторного типа, в том числе и в качестве верхних колец.
При надевании на поршень надо следить, чтобы проточка на внутренней стороне торсионного кольца была обращена к днищу поршня. Конусность колец с несимметричным сечением увеличивают иногда тем, что заключительную обработку наружной образующей их выполняют на оправке с коническими нажимными шайбами, которые при стягивании деформируют пакет набранных на оправку колец. После обточки пакета и снятия колец с оправки они приобретают конусную форму (рис. 2.19, е) без индивидуальной обработки по наружной образующей. Эту разновидность колец обычно относят к минутным.
В двигателях с принудительным зажиганием в цилиндры устанавливают по два компрессионных кольца; & быстроходных дизелях автотракторного типа ставят два-три кольца, а в тихоходных число их доводят до четырех-пяти на поршень, иначе из-за утечки воздуха при пуске холодного двигателя, в конце хода сжатия в цилиндре не удается обеспечивать условия, необходимые для самовоспламенения топлива.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.