Все о поршневых кольцах ДВС
Автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания работают за счет преобразования тепловой энергии в механическую. Одним из главных узлов является кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный и цилиндро-поршневая группа. За счет движения цилиндра происходит происходит получение механической энергии. А вот насколько насколько важно наличие поршневых колец, и как их качество и состояние влияет на все процессы работы мотора — узнаете далее.
Что из себя представляют поршневые кольца
Поршневые кольца — это набор деталей, устанавливаемые на поршень. Как правило, на один поршень приходится два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Выполнены детали в форме окружности, повторяющие радиус поршня, однако имеют размер для того, чтобы их установить на поршень. Разрез, кстати, уменьшается при установке поршней в цилиндры, и чтобы кольца не сломались, необходимо пользоваться специальным зажимом поршневых колец. Изначально завод-изготовитель рассчитывает то, что в посадочном месте на поршне и в месте стыка двух краев кольца будут тепловые зазоры, которые с повышением температуры уменьшаются, а значит в цилиндре обеспечится максимальное давление без учетки масла.
А если бы поршень не имел колец? В таком случае в цилиндре не смогло бы образоваться давление, а масло из поддона попадало в камеру сгорания, что в итоге приведет к быстрой закоксовке, угару масла и его расходу.
Главное назначение и требование к кольцам — обеспечить плотное прилегание к стенкам цилиндра, удерживать давление и снимать лишнее масло со стенок цилиндра. Кстати, картерные газы также пытаются прорваться в цилиндр, но им мешают маслосъемные и компрессионные кольца, только в случае отсутствия критической выработки.
О видах поршневых колец
Всего существует два вида колец, которые вместе устанавливаются на поршень:
компрессионные;
маслосъемные.
В качестве сырья для изготовления колец используют чугун, а противозадирные свойства обеспечивает молибденовый слой. Несколько дешевле обходятся хромированные кольца, также обладающий противозадирными свойствами, однако ресурс, относительно чугунных колец, несколько меньше.
Компрессионные поршневые кольца
Всего на один поршень необходимо два компрессионных кольца (реже 3), которые устанавливаются поверх маслосъемного. Помимо обеспечения герметичности цилиндра, компрессионное кольцо снимает лишнее тепло с цилиндра, участвую в теплоотдаче, а также гасит колебания поршня, которые возникают из-за боковой тяги.
Компрессионные кольца могут быть с разной формой замков:
L-образная;
плоская;
перекрученная.
L-образная форма замка обладает изменяемыми характеристиками уплотнения. Когда давление газов повышается, то на кольца усиливается давление, и они плотнее опоясывают поршень, а при понижении давления — размыкаются. Такой тип колец своевременно обеспечивает необходимую компрессию за счет движения замка кольца, а значит повышает ресурс цилиндро-поршневой группы.
Второе нижнее кольцо обычной формы играет роль добавочного, поддерживая давление, предотвращает детонацию и препятствует попаданию масла в цилиндр из-за силы обратной тяги.
Сейчас современные моторы постепенно отказываются от каких-либо тепловых зазоров компрессионных колец.
Маслосъемные поршневые кольца
Назначение маслосъемного кольца кроется в его названии — оно снимает излишки масла со стенок цилиндра, оставляя пленку в несколько микрон, которые необходимо для продления ресурса ЦПГ, тем самым поддерживает постоянную температуру в цилиндре. Снимают масло со стенок специальные радиальные и осевые расширители.
Какие функции выполняют поршневые кольца
Согласно вышенаписанному, делаем следующие выводы, что поршневые кольца:
регулируют теплообмен за счет снятия тепла со стенок цилиндра и поддержания необходимой толщины масляной пленки;
обеспечивают компрессию за счет минимального зазора между кольцом и цилиндром;
экономия моторного масла. Завод-изготовитель двигателя заранее просчитывает допуски по угару масла в цилиндре, а также толщину пленки.
Какие неисправности преследуют поршневые кольца
Известно, что в процессе работы двигателя внутреннего сгорания, трущиеся детали постепенно изнашиваются. Это непосредственно касается цилиндро-поршневой группы, которая работает в режиме резких перепадов температур, давления, постоянного контакта с топливно-воздушной смесью, газами и маслом. Постепенно сила трения повышает зазор между деталями, соответственно падает мощность, повышается расход топлива и т.д.
Наиболее частые неисправности кроются в превышении теплового зазора, при правильной эксплуатации эта проблема лишь ресурсная. Второй момент кроется в залегании колец. Этот процесс обрастания колец продуктами масляного нагара, который происходит из-за перегрева ДВС и некачественного масла. Несмотря на то, что в 80% случаев залегание колец “лечится” раскоксовками, лучше не доводить до такого состояния, пользуясь элементарными правилами:
чаще пользуйтесь автомобилем, перед началом движения прогревайте;
заливайте в мотор только сертифицированное масла с необходимыми допусками;
не доводите мотор до перегрева.
Последствия износа поршневых колец
Многим автолюбителям последствия известны:
затруднительный запуск холодного мотора;
снижение мощности;
повышенный расход топлива;
повышенный расход масла;
густой и сизый дым из выхлопной трубы;
пропуск зажигания и троение мотора.
Какие поршневые кольца выбрать
Отмечу, что замена колец без поршней, во многих случая нецелесообразна, ведь в процессе эксплуатации цилиндр и поршень может принять эллипсоидную форму. Что касается производителей, то настоятельно советую останавливаться только на проверенных брендах:
Mahle;
Kolbenschmidt;
Nural, Goetze — более дешевые но качественные аналоги.
