Тепловой зазор поршневого кольца и расход масла · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о продукте

Ошибочные оценки тепловых зазоров поршневых колец

Большой тепловой зазор поршневого кольца и высокий расход масла: действительно ли в порядке тепловой зазор или продукт имеет дефект?
Мы поможем вам при решении этой проблемы.

рис. 1

рис. 2

Ситуация:

Тепловые зазоры некоторых новых компрессионных поршневых колец становятся предметом рекламации. В отличие от обычных размеров в диапазоне от ок. 0,3 до 0,6 мм размеры тепловых зазоров этих поршневых колец составляют от 1 до 2 мм и поэтому считаются слишком большими. Особенно это касается второго компрессионного поршневого кольца, в отношении которого часто предполагается ошибочная поставка или производственный дефект.

Техническая причина:

До 90% общего усилия прижима компрессионных поршневых колец создается во время такта расширения за счет давления сгорания (рис. 1). Отработавшие газы проникают в кольцевые канавки и таким образом попадают на обратные стороны поршневых колец. Там под действием давления сгорания увеличивается усилие прижатия поршневых колец к стенке цилиндра, что оказывает влияние на первое компрессионное поршневое кольцо и в меньшей степени на второе компрессионное поршневое кольцо. 

Недостаток:

На холостом ходу и в режиме частичной нагрузки давление сгорания ниже, чем в режиме полной нагрузки. Из-за этого компрессионные поршневые кольца с меньшей силой прижимаются к стенке
цилиндра, что отражается в первую очередь на функции съема масла второго компрессионного поршневого кольца. У определенных двигателей это приводит к повышению расхода масла.

Мера по устранению:

По указанным выше причинам изготовители двигателей выполняют конструктивную подгонку (увеличение) тепловых зазоров поршневых колец. Благодаря увеличенному зазору газы под давле-
нием сгорания быстрее проникают в кольцевую канавку и тем самым на обратную сторону поршневого кольца. За счет этой меры улучшаются маслосъемная и герметизирующая функции, а вместе с этим уменьшается расход масла при работе на холостом ходу и в режиме частичной нагрузки.

Указание:
Все поставляемые компанией Motorservice поршневые кольца соответствуют спецификациям изготовителей двигателей. Благодаря этому обеспечивается полное соблюдение всех функциональных параметров.

Дополнительная информация:
Широко распространено мнение, что большие тепловые зазоры поршневых колец служат причиной повышенного расхода масла. Однако это предположение ошибочно. Увеличенные тепловые зазоры поршневых колец вызывают незначительное увеличение прорыва газов, но не повышенный расход масла. Правильно следующее: по мере износа поршневых колец увеличиваются их тепловые зазоры. Функциональные параметры поршневого кольца с уменьшенным сечением ухудшаются, в результате чего он больше не обеспечивает надлежащей герметизации. Увеличенный тепловой зазор и повышенный расход масла являются последствиями радиального износа поршневого кольца.

Ключевые слова
:

поршень

Группы продуктов
:

Поршни и компоненты

видео

Монтаж поршневых колец — Motorservice Group

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о пользовании

Монтаж поршней

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях.
Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

• Необходимость
• Комфорт
• Статистика

Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

• сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
• сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

• анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
• определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Тепловой зазор поршневых колец

Двигатель внутреннего сгорания фактически является тепловой машиной. В процессе работы такого двигателя целый ряд нагруженных деталей в конструкции ЦПГ и ГРМ подвергается температурному расширению в результате значительного нагрева.   По этой причине для нормальной работы ДВС в отдельных конструкциях предусмотрена самостоятельная регулировка теплового зазора клапанов (при отсутствии гидрокомпенсаторов).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидрокомпенсатор. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и особенностях работы гидротолкателей.

Регулировать тепловые зазоры клапанов необходимо каждые 30-40 тыс. км. пробега, а также в случае появления стука клапанов на холодном или горячем двигателе. Отдельного внимания также требует тепловой зазор между поршнем и цилиндром, а точнее тепловой зазор поршневых колец.

Содержание статьи

• Какой зазор должен быть на поршневых кольцах
• Как влияет тепловой зазор поршневых колец на расход масла
• Подведем итоги

Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

На поршень устанавливается два типа поршневых колец:

• компрессионные кольца;
• маслосъемные кольца;

Также компрессионные кольца делятся на верхнее компрессионное и нижнее компрессионное кольцо. Задачей данных колец является герметизация камеры сгорания и предотвращение прорыва значительной части отработавших газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца осуществляют снятие излишков моторного масла со стенок цилиндра, благодаря чему масло не попадает в камеру сгорания в избыточном количестве.

Тепловой зазор в замке поршневых колец является важным параметром, который необходимо в обязательном порядке учитывать при подборе колец в процессе их замены или комплексного ремонта ЦПГ.

Такой ремонт обычно предполагает расточку блока цилиндров, установку ремонтных поршней и колец. Указанный тепловой зазор является допуском, который учитывает расширение детали с нагревом, то есть когда происходит изменение определенных параметров. Допустимый зазор между поршнем и цилиндром является таким зазором, при котором  наблюдается  нормальная работоспособность всех элементов. Детали весьма плотно подогнаны друг к другу, но при этом не происходит их повреждения и заклинивания.

Другими словами, допустимый зазор поршневых колец позволяет после теплового расширения добиться  такого теплового пространства (зазор между поршнем и цилиндром), при котором плотно прижатые к стенкам цилиндров поршневые кольца создают надежное уплотнение. При этом расширившиеся под воздействием высокой температуры кольца должны сохранять подвижность в канавках на поршне и создавать надежное уплотнение, при этом не препятствуя нормальному перемещению поршня. Параллельно с этим поршневые кольца должны эффективно отводить избытки тепла от нагретых поршней.

Поршневое кольцо не является цельным, так как имеет разрез (замок). Благодаря указанному разрезу удается избежать заклинивания при нагреве и достичь упругости кольца для плотного прижатия к стенкам цилиндра. После установки кольца на поршень и помещения поршня в цилиндр образуется зазор в замке поршневых колец. Такой зазор составляет 0.3- 0.6 миллиметра.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно менять поршневые кольца. Из этой статьи вы узнаете об особенностях замены поршневых колец своими руками.

Замок поршневого кольца может быть выполнен в виде прямого или косого среза. Замок с прямым разрезом менее предпочтителен, так как в области краев среза создается сильное давление на стенки цилиндра. Данная особенность конструкции замка вызывает ускоренный износ зеркала цилиндров, после чего происходит утечка газов и повышается расход масла на угар. Увеличение зазора поршневого кольца от допустимых параметров ухудшает уплотнение. Уменьшение зазора колец может привести к их разрушению, заклиниванию или образованию задиров на стенках цилиндров.

Как влияет тепловой зазор поршневых колец на расход масла

В последнее время среди производителей наблюдается тенденция к увеличению тепловых зазоров компрессионных поршневых колец. Зазоры на таких кольцах находятся в диапазоне от 1 до 2 мм. Обычно такой увеличенный зазор актуален для второго компрессионного кольца.

Дело в том, что прижим поршневых колец (как первого верхнего, так  и второго компрессионного) практически полностью зависит не от степени упругости самого кольца, а от давления, которое возникает во время сгорания заряда топливно-воздушной смеси в  рабочей камере.  Отработавшие газы попадают в канавки на поршне, после чего оказываются на обратной стороне колец. В результате происходит увеличение прижимного усилия колец к стенке цилиндра. Наиболее сильно газы воздействуют на первое (верхнее) компрессионное кольцо, а также влияют на прижим второго компрессионного поршневого кольца.

С учетом вышесказанного необходимо отметить, что в режиме работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках давление газов заметно слабее по сравнению с режимом средних и максимальных нагрузок. По этой причине компрессионные поршневые кольца не так сильно прижаты к стенке цилиндра на таких режимах работы ДВС.

Следует добавить, что второе компрессионное кольцо также частично снимает масло. Получается, недостаточное давление и слабое прилегание вызывает повышение расхода моторного масла на холостых оборотах и при минимальных нагрузках на мотор.

Для уменьшения расхода масла производители выполняют увеличение тепловых зазоров поршневых колец. Через увеличенные зазоры газы даже под относительно небольшим давлением намного активнее  проникают в кольцевую канавку, после чего попадают на обратную сторону кольца.

Прижим колец улучшается, герметизация камеры сгорания остается на приемлемом уровне, при этом расход масла удается снизить. Единственным недостатком увеличенного зазора колец можно считать большее количество газов, которые попадают в картер через увеличенные зазоры.

Подведем итоги

От правильно подобранного теплового зазора поршневых колец зависит как ресурс самих колец, так и исправность работы всей ЦПГ. Естественный радиальный износ колец приводит к увеличению тепловых зазоров, после чего герметизация камеры сгорания ухудшается.

Одной из важнейших функций колец параллельно уплотнению и удалению масла является терморегуляция. Через кольца реализован отвод тепла от поршня. При увеличении теплового зазора, а также при его уменьшении данная функция выполняется менее эффективно.

Необходимо отметить, что для двигателя намного более опасен уменьшенный зазор. Если минимальный зазор в замках (тепловое пространство) сократить до показателя 0.2 миллиметра, после нагрева и выхода мотора на рабочие температуры зазор в замке может полностью отсутствовать. В результате кольцо сильно давит на стенки цилиндра, значительно возрастает износ колец, нарушается теплообмен, а также повышается риск образования задиров.

Как правильно подобрать поршневые кольца и установить зазор

| Инструкции – Трансмиссия

Почему выбор поршневых колец и зазор так важны для надлежащей обкатки, мощности и долговечности

Что делает выбор поршневых колец и зазор колец столь важными для срока службы и мощности двигателя? Более того, что делает первый запуск двигателя столь важным для надлежащей обкатки и долговечности? Эти первые несколько минут работы двигателя закладывают основу для мощности, эффективности и срока службы двигателя. В идеальном мире все сборки двигателей должны включать динамометрический стенд для правильной обкатки двигателя. Однако, если вы похожи на большинство из нас, вы вряд ли сможете позволить себе сборку двигателя, не говоря уже о дополнительных расходах на динамометрический сеанс. На динамометрическом стенде изготовитель двигателя загружает двигатель и сильно нажимает на педаль газа, чтобы посадить поршневые кольца и подшипники, что сложнее сделать на открытой дороге.

Однако обкатка двигателя опережает наш рассказ. Выбор поршня и колец — вот с чего все начинается. Прежде чем мы перейдем к типам поршневых колец, нам нужно поговорить о том, что делают поршневые кольца. Хотя задача поршневых колец очевидна — герметизация цилиндра и контроль масла, — другая не менее важная функция — перенос тепла от поршня к стенке цилиндра посредством прямого контакта. Масло также отводит разрушительное тепло. Поскольку поршневые кольца стали тоньше для уменьшения трения, повышения эффективности и большей мощности, передача тепла от поршня к стенке цилиндра стала более важной и явно более жесткой для поршней.

Перед проверкой торцевого зазора поршневого кольца проверьте совместимость кольца с поршнем. Кольца подходят к канавкам? Проверьте боковые зазоры кольца для подтверждения.

Если вы планируете высокопроизводительное вождение, выбор поршневых колец так же важен, как и выбор поршня. Выбор зависит от того, как будет использоваться ваш двигатель. Существует три основных типа поршней: литые, заэвтектические и кованые. Литые поршни, как правило, являются олдскульными и в свое время устанавливались на большинство легковых и грузовых автомобилей. Заэвтектические поршни отлиты с высоким содержанием кремния и выбраны из-за их твердости и стоимости. Они не намного дороже литых и долговечнее. Кованые поршни очень прочные и могут выдерживать большие нагрузки. Это единственный выбор для высокопроизводительных приложений. Недостатком кованых поршней является скорость расширения. Для них требуются большие зазоры между поршнем и стенкой цилиндра, поскольку они используют агрессивные скорости расширения. В результате они шумны при холодном запуске с очень предсказуемым грохотом, который сменяется тишиной по мере прогрева двигателя.

Ширина кольца является первым фактором при выборе кольца, которое зависит от того, как вы собираетесь использовать свой двигатель. Если вы собираетесь участвовать в гонках или участвовать в соревнованиях по экономии топлива, вам нужны более тонкие поршневые кольца, которые создают меньше трения и потребляют меньше энергии. Более обычные размеры поршневых колец (более широкие) подходят для круизеров выходного дня и ежедневных поездок на работу, потому что они лучше изнашиваются и выдерживают большие нагрузки. Вы получите от них больше жизни. Боковые зазоры канавок поршневых колец

должны составлять в среднем от 0,001 до 0,004 дюйма. Обратитесь к производителю поршней за рекомендуемыми зазорами.

Раньше стандартные пакеты колец представляли собой 5/64-дюймовые верхние компрессионные и вторичные кольца, за которыми следовал 3/16-дюймовый пакет маслосъемных колец. Эти размеры относятся к толщине кольца. Толщина 5/64 дюйма (0,078 дюйма) требовала значительного давления на стенку цилиндра для надлежащего уплотнения. Производители поршневых колец называют это радиальным натяжением. Обратной стороной этого является трение. Наибольшее трение в любом пакете поршневых колец создают маслосъемные кольца. Однако комбинированное трение всех трех колец является значительным. Это лишает двигатель мощности и экономичности.

Автомобильные инженеры со временем поняли, что более тонкий пакет поршневых колец уменьшит внутреннее трение и повысит эффективность. Начиная с 1980-х годов заводские двигатели поставлялись с пакетом поршневых колец 1,5 мм / 1,5 мм / 3,0 мм для уменьшения трения. Поскольку поршневые кольца стали тоньше, величина радиального натяжения, необходимая для их уплотнения относительно стенки цилиндра, значительно снижается. Это происходит потому, что, когда мы уменьшаем общую площадь поверхности кольца, соприкасающегося со стенкой цилиндра, радиальное натяжение может быть уменьшено, чтобы создать такую ​​же нагрузку на кольцо.

Поршневые кольца, установленные в поршне, расширяются за пределы кольцевых площадок, как и было задумано. Когда они сжимаются стенкой цилиндра, они должны упираться в стенку цилиндра. Торцевой зазор предназначен для расширения при повышении температуры. Слишком маленькие торцевые зазоры могут привести к заклиниванию колец и отказу двигателя.

Уменьшая радиальное напряжение на стенке цилиндра с помощью тонкого поршневого кольца, мы также уменьшаем трение, возникающее при соприкосновении кольца со стенкой цилиндра. Мы повышаем мощность за счет снижения внутреннего трения в нескольких цилиндрах. Также можно с уверенностью сказать, что более тонкие поршневые кольца лучше герметизируются, а это означает, что прорыв газов через кольца (потеря мощности) уменьшается. Это означает, что больше давления в цилиндре (тепловой энергии) захватывается над поршнями, вознаграждая нас большей суммой мощности. Постепенно индустрия послепродажного обслуживания предлагает нам более широкий выбор комбинаций поршней и колец.

Поршневые кольца Total Seal от Summit Racing Equipment предлагают расширенную линейку тонких пакетов колец с низким коэффициентом трения для прогрессивных производителей двигателей, с ультратонкими поршневыми кольцами серии Advanced Profile с верхним и вторым кольцами толщиной 0,9 мм и маслосъемным кольцом толщиной 2 мм. По данным Summit Racing, замена типичного пакета тонких колец размером 1/16/1/16/3/16 дюймов на комбинацию Total Seal Ultra-Thin 0,9/0,9/2 мм снижает внутреннее трение на целых 90 процентов. Именно эта передовая кольцевая технология дает нам как производительность, так и эффективность.

Усовершенствованная технология изготовления поршневых колец не может быть дешевой. Набор классических 1/16-дюймовых колец Total Seal от Summit для диаметра цилиндра 4,030 дюйма стоит чуть более 100 долларов. Вторичные кольца Total Seal Gapless стоят чуть менее 400 долларов за комплект. Кольцевые проставки стоят еще дороже — почти 500 долларов. Пакеты поршневых колец

состоят из трех типов и трех операций. Слева направо расположены верхнее компрессионное кольцо, вторичное компрессионное кольцо и маслосъемные кольца. Верхнее компрессионное кольцо удерживает горячие расширяющиеся газы над поршнем. Вторичное компрессионное кольцо служит резервным для верхнего кольца, а также обеспечивает определенный контроль масла, поднимая масло вверх по стенке цилиндра. Маслосъемные кольца очищают стенку цилиндра при ходе вниз.

Для высокопроизводительных приложений важнее выбрать правильную конфигурацию поршня и степень сжатия, а также выбрать оптимизированный пакет колец. Это должно начаться с выбора правильного материала кольца. Ширину и тип кольца можно выбрать после выбора материала. JE Pistons, например, предлагает огромный выбор материалов для колец, который поначалу может показаться ошеломляющим. Во-первых, это углеродистая сталь , которая является гораздо более податливым материалом, чем традиционный чугун, и может выдерживать более высокие температуры без потери качества и лучше противостоять детонации. Чугун по своей природе хрупкий и не такой прочный, как закаленная кованая сталь. Верхние кольца из закаленной стали работают настолько хорошо, что даже автопроизводители в настоящее время используют их все больше в серийных двигателях для обеспечения долговечности. Сталь имеет больше смысла, если вы планируете наддув, закись азота или чрезмерное сжатие, потому что она лучше переносит экстремальные условия, чем железо.

Хромированные кольца когда-то были популярны, но потеряли популярность и больше не используются производителями двигателей. Проблема со многими хромированными кольцами заключалась в том, что они были чрезвычайно твердыми и их было трудно взломать из-за их твердости. Более того, они не очень хорошо справлялись с детонацией. Рекомендуется их не использовать.

Здесь, над поршнем, вся мощность создается за счет отключения подачи топлива/воздуха. Работа компрессионных колец состоит в том, чтобы удерживать эту тепловую энергию. Невозможно использовать всю тепловую энергию, произведенную при выключении зажигания, потому что большая ее часть уходит через выхлопную систему и систему охлаждения.

Некоторые стальные кольца из нитрида предлагаются с прочным плазменным молибденовым покрытием в дополнение к газовому нитриду для долговечности. Верхние кольца из нитрида стали являются хорошим выбором для высокопроизводительных приложений, однако они не всегда оптимальны, поскольку могут быть дорогими. JE Pistons предлагает множество вариантов колец, если у вас ограниченный бюджет. Закаленный ковкий чугун является хорошим вариантом для дорожных двигателей и является шагом вперед по сравнению с традиционным чугуном с добавлением магния в серый чугун для повышения пластичности, поскольку ковкий чугун более гибкий. Он реже ломается. Фактически, ковкий чугун примерно в два раза превосходит по прочности на растяжение серый чугун и изгибается, а не ломается, когда подвергается высоким нагрузкам. Это делает ковкий чугун отличным верхним кольцом, когда вы беспокоитесь о стоимости. JE Pistons сообщает нам, что кольца из ковкого чугуна предлагаются с поверхностным покрытием из плазменного молибдена (молибдена), чтобы сделать их более совместимыми со стенками цилиндров из чугуна.

Компания JE Pistons добавляет свой пакет колец Premium Race серии , который представляет собой отличный пример верхнего кольца из ковкого чугуна, в котором используется более современная технология плазменно-молибденовой вставки, которая создает чрезвычайно твердую, пористую, износостойкую поверхность, удерживающую масло и улучшает смазку и в то же время снижает внутреннее трение. Плазма применяется путем напыления на кольцо порошка сплава, содержащего хром, молибден и никель вместе с другими элементами, в небольшой канал на поверхности кольца. При сильном нагреве порошкообразный металл превращается в брызги расплава, обладающие адгезионными характеристиками, которые снижают вероятность отслаивания и разрушения. Такой подход означает более быструю обкатку и лучшую герметизацию цилиндра.

Второе поршневое кольцо не выдерживает сильного нагрева и давления, как верхнее кольцо. JE Pistons сообщает нам, что их пакет колец Plasma Moly является отличным выбором, требующим использования верхнего кольца из нитрида углеродистой стали с вторым кольцом из ковкого чугуна. Менее дорогой версией этой комбинации является комплект колец Sportsman Series , который включает верхнее кольцо из ковкого чугуна с плазменным напылением в сочетании со вторым кольцом из серого чугуна, что является более доступным комплектом колец.

Маслосъемные кольца в третьей канавке более простые, и в большинстве пакетов колец для двух уплотнительных колец используется углеродистая сталь. Расширитель в середине двух колец может быть разным, но главный вопрос, который вы хотите себе задать, — как будет использоваться двигатель? После того, как вы сделали выбор материала колец, вы можете перейти к следующему уровню принятия решений в отношении конструкции верхнего и второго колец, стилей поверхности, радиальной толщины и, возможно, любых специальных обработок, таких как притирка и/или ультра- или критическая обработка. закончить шаги. Весь этот процесс направлен на оптимизацию кольцевого уплотнения и улавливание давления в цилиндре над поршнем, где оно может быть преобразовано в мощность.

Торцевой зазор поршневого кольца следует проверять на всех поршневых кольцах, в том числе на предварительно зазоре. Поскольку хонингование стенок цилиндра может варьироваться, никогда не принимайте торцевые зазоры как должное. Торцевые зазоры поршневых колец должны быть больше в высокопроизводительных двигателях из-за более высоких температур и давлений сгорания.

Если вы хотите сэкономить деньги и не собираетесь участвовать в гонках, Summit Racing Equipment и Speedway Motors предлагают широкий выбор литых, заэвтектических и даже кованых поршней Speed ​​Pro практически для каждого двигателя Детройта. Заэвтектические поршни — хороший компромисс между коваными и литыми, если вы просто собираетесь путешествовать. Технический персонал Summit может посоветовать вам, что лучше выбрать, а также правильный пакет колец для выбранного вами поршня.

Существует две точки зрения на установку поршневых колец. Некоторые строители используют расширители, а другие накатывают их. Хитрость в любом случае состоит в том, чтобы свести к минимуму деформацию кольца и осторожно обращаться с каждым кольцом во время установки. Расширитель масляного кольца устанавливается первым, строго следуя инструкциям производителя кольца. Концы расширителя должны соприкасаться и никогда не перекрываться. Маслосъемные кольца аккуратно прикатывают, стараясь не поцарапать посадочные поверхности колец. Установка поршневых колец зависит от личных предпочтений и техники. В то время как некоторые строители используют расширители колец и проявляют большую осторожность, другие осторожно накатывают их, уделяя особое внимание тому, чтобы не задеть кольцевые площадки. Главное, о чем следует помнить, это свести к минимуму деформацию, которая может повредить кольцо и привести к его неправильной посадке. Стенки этих цилиндров имеют красивую штриховку, которая будет полезна для посадки кольца. Однако в них есть пыль и мусор, смешанные с маслом, и их необходимо очистить, а затем покрыть моторным маслом. Верхние и вторичные компрессионные кольца имеют особую форму, которая отражает то, что они делают. Это вторичное компрессионное кольцо из ковкого чугуна с внутренней ступенькой. Стандартные пакеты колец представляли собой верхнее компрессионное и вторичное кольца размером 5/64 дюйма (справа), за которыми следовал пакет маслосъемных колец размером 3/16 дюйма. Гораздо более тонкие 1,5-мм кольцевые пакеты (слева) появились в 19-м веке.80 с для уменьшения трения и лучшей герметизации. Расширитель маслосъемного кольца проверяется на правильность установки перед установкой. Сделайте это, когда вы проверяете торцевые зазоры колец. Мы видели неправильно упакованные поршневые кольца, и вы не хотите обнаружить это при сборке двигателя. Концы расширителя должны упираться друг в друга. Рекомендуемый зазор компрессионного кольца зависит от того, как будет использоваться двигатель. С диаметром отверстия 4000 дюймов и высокопроизводительным уличным использованием вам понадобится торцевой зазор 0,018 дюйма с верхним кольцом. Это только предполагаемый номер. Чем больше тепла мы направляем на кольца, тем больше должен быть зазор. Обратитесь к производителю поршня и колец за подробностями в зависимости от выбранного типа кольца и того, как будет использоваться ваш двигатель. Это шлифовальная машина для поршневых колец, на которой изготовитель двигателя может обрезать концы колец до нужного зазора. Торцевые зазоры колец проверяются, а затем тщательно шлифуются до нужного размера. После того, как торцевые зазоры колец обрезаны по размеру, изготовитель двигателя обрабатывает эти области, чтобы предотвратить задиры на канавках колец и стенках цилиндров. Компрессионным кольцам требуется пространство для перемещения и расширения, поэтому эти спецификации есть. Боковые зазоры должны быть в среднем от 0,001 до 0,002 дюйма в зависимости от того, как вы собираетесь использовать двигатель. Боковые зазоры могут достигать 0,004 дюйма в экстремальных условиях. За кольцом в канавке также должно быть место. На этом рисунке показан пример установки поршневых колец, а также правильное расположение торцевых зазоров колец. Торцевые зазоры колец и боковые зазоры варьируются от производителя к производителю и от типа кольца к типу кольца. Перед установкой поршневых колец промойте их в моторной смазке или моторном масле с вязкостью 30, не содержащем моющих присадок. Вы хотите, чтобы эти ребята были скользкими для хорошей посадки колец. Поршневые кольца JE, которые доступны в Summit Racing Equipment, предлагают вам множество вариантов колец в зависимости от того, как вы собираетесь эксплуатировать свой двигатель.

Trending Pages

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить

  Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Trending Pages

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить

  Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Все, что вам нужно знать о разрыве кольца!

Кольцевой зазор абсолютно важен для производительности и долговечности двигателя — и это один из наших технических вопросов номер один. Сегодня мы объясним, почему кольцам нужен зазор, как это сделать, и некоторые распространенные ошибки при разрыве колец.

Если вы часто читаете наши статьи здесь, вы, возможно, заметили, что наши «технические» истории, как правило, делятся на несколько основных категорий. Некоторые из них предназначены для того, чтобы сообщить вам о новинках, которые только что появились на рынке. Другие предназначены для того, чтобы дать вам всестороннее представление о технике и технологиях, лежащих в основе продуктов послепродажного обслуживания, которые вы выбираете для своих сборок двигателей. А остальные — просто способ ответить на вопрос: «Как мне это сделать?»

Сегодня мы рассмотрим настройку межкольцевого зазора — вопрос, который может не совсем повысить частоту сердечных сокращений, но абсолютно важный для производительности и долговечности двигателя — и один из наших технических вопросов номер один. Нашим экспертом, который ведет нас сегодня, является Николаус ДиБлази из Wiseco.

Установка правильного зазора на поршневых кольцах послепродажного обслуживания имеет решающее значение для надлежащей работы и долговечности двигателя.

Поскольку поршневые кольца должны быть расширены, чтобы соответствовать диаметру самого поршня, прежде чем они попадут в кольцевые канавки, они должны быть каким-то образом разделены, чтобы их можно было установить. В то же время зазор между концами кольца должен быть как можно меньше по ряду причин.

«Давайте сначала посмотрим на работу верхнего компрессионного кольца, — объясняет ДиБлази. «Основные задачи верхнего кольца — удерживать сжатие и передавать тепло от поршня к цилиндру. С этого момента энергия отводится от цилиндра с помощью воды в водяных рубашках. Из-за этого верхнее кольцо получает наибольшее количество тепла». Имея это в виду, становится ясно, что чем меньше зазор, тем меньше возможностей для давления в камере сгорания преодолеть первое кольцо. кольцо, и тем больше контакт кольца со стенкой цилиндра для передачи тепла.

Кольцо с идеальным зазором будет иметь концы кольца, полностью параллельные друг другу при установке.

В идеальном мире идеально подходили бы поршневые кольца, идеально подходящие к отверстию и соединенные встык концами. Но любой, кто пытался приготовить омлет, а в итоге получил «завтрак скрембл», может сказать вам, что мир — несовершенное место. По мере того, как блок, поршень и кольца нагреваются, их размеры меняются очень незначительно и с разной скоростью. ДиБлази доводит это до молекулярного уровня:

– При нагревании любого материала в его части выделяется больше энергии. По мере того как атомы и молекулы в деталях нагреваются, они начинают больше двигаться, и зазор между ними увеличивается. Добавленное пространство между атомами и молекулами — это расширение, которое вы заметили в поршнях, кольцах и во всем остальном в мире. Каждый материал состоит из разных смесей элементов, поэтому структура связи и расстояние между атомами и молекулами различны. По этой причине вы видите, что некоторые материалы расширяются со значительно отличающейся друг от друга скоростью. Речь идет о алюминиевых поршнях в железном блоке. Алюминий расширяется значительно больше».

Мы идем на компромиссы в скорости расширения, чтобы получить наилучший компромисс в свойствах материала для каждого компонента, но это означает, что мы должны учитывать это, когда мы собираем все эти разные части вместе и требуем, чтобы они хорошо сочетались друг с другом. Согласно ДиБлази, «поскольку верхнее кольцо будет подвергаться наибольшему нагреву, оно немного расширится. Зазор, который вы создаете в верхнем кольце, должен соответствовать максимальному расширению, которое вы ожидаете от верхнего кольца. Это очень важно понимать, так как верхнее кольцо отвечает за удержание сжатия. Есть тонкая грань, чтобы убедиться, что верхнее кольцо не обходит сжатие, но и не расширяется настолько, чтобы концы сталкивались друг с другом».

Кольца должны быть разрезными, чтобы их можно было установить на поршень. Ключом к правильному зазору колец является обеспечение пространства для расширения по мере нагрева колец без создания чрезмерного зазора и нежелательных прорывов газов.

«Если зазор между верхним кольцом слишком мал, при его расширении концы будут сталкиваться друг с другом», — продолжает ДиБлази. «По мере того, как двигатель нагревается до максимальной температуры, верхнее кольцо расширяется и сжимается. Если зазоры слишком малы, верхние концы колец сойдутся сами с собой. Поскольку в этой точке кольцу некуда расширяться, внешняя сила, приложенная к цилиндру, увеличивается. Эта дополнительная сила вводит еще больше тепла, и кольцо расширяется еще больше. Как только это произойдет, катастрофический отказ произойдет быстро, поскольку это будет непрерывный цикл большего нагрева, большего внешнего давления, и кольцу некуда расширяться».

Если это звучит плохо, так оно и есть.

«Увеличенная сила, действующая на цилиндры, начинает сильнее прижимать поршень к стенке цилиндра, — объясняет ДиБлази. «Это дополнительное сопротивление в сочетании с теплом начинает размягчать поршень. Сначала он начнет тянуть кольцевые канавки и площадки, раздвигая их все дальше и дальше друг от друга. Далее, площадки чрезмерно увеличиваются в диаметре из-за тепла, которое они видят, поскольку кольца больше не могут адекватно отводить достаточное количество тепла от поршня в водяные рубашки. В этот момент верхняя площадка, перпендикулярная оси штифта, будет сплющена, так как она растет при чрезмерном нагреве. В крайних случаях верхняя часть поршня полностью отрывается от детали».

Очевидно, это не то, чего вы хотите. Согласно ДиБлази, «многие поломки поршней происходят по этой причине, и чаще всего, когда мы диагностируем проблему, мы видим, что кольца были либо с недостаточным зазором, либо вообще без зазора».

Перед удалением любого материала с торца кольца важно проверить начальный зазор. Кольцо должно быть идеально прямоугольным в отверстии, чтобы получить точное измерение.

Как ни странно, лучший способ предотвратить такое безудержное разрушение – обратить внимание на информацию, прилагаемую к вашим новым поршням и кольцам Wiseco. «Мы изложили наши рекомендации, которые прилагаются к поршням. Они также доступны в наших каталогах и на веб-сайте», — добавляет ДиБлази.

Процесс начинается со вставки кольца в отверстие и проверки его прямоугольности с помощью инструмента для выравнивания. Щуп, вставленный в кольцевой зазор, покажет вам существующий размер, и оттуда вы сможете внести свои коррективы. Для уличного двигателя умножение размера отверстия на 0,004 дюйма даст вам максимальный зазор кольца, который вы ищете.

• 004 x диаметр отверстия 4,00 дюйма = кольцевой зазор 0,016 дюйма

Для высокопроизводительных двигателей множитель изменяется, чтобы увеличить зазор, но расчет остается прежним:

• Модифицированный или закись азота — отверстие 0,005 дюйма x 4,00 дюйма = кольцевой зазор 0,020 дюйма
• High Performance Racing — диаметр отверстия 0,0055 дюйма x 4,00 дюйма = кольцевой зазор 0,022 дюйма
• Racing с закисью азота/турбо — диаметр отверстия 0,006 дюйма x 4,00 дюйма = кольцевой зазор 0,024 дюйма
• Гоночный нагнетатель/нагнетатель — диаметр отверстия 0,007 x 4,00 дюйма = кольцевой зазор 0,028 дюйма

Для второго кольца процесс такой же, но с немного другим зазором в зависимости от применения:

• Street — 0,005 дюйма x размер отверстия
• Модифицированный или закись азота — 0,0055 дюйма x размер отверстия
• High Performance Racing — размер отверстия 0,0053 дюйма x
• Racing с закисью азота/турбо — 0,0057 дюйма x размер отверстия
• Гоночный нагнетатель/нагнетатель — 0,0063 дюйма x размер отверстия

Причина таких различий в технических характеристиках заключается в том, что разные типы двигателей создают совершенно разные тепловые нагрузки и нагрузки от давления на пакет колец. ДиБлази объясняет: «Давайте посмотрим на двигатели LS3, которые есть у многих наших клиентов, включая меня. Если вы строите веселый уличный безнаддувный LS3, вы можете ожидать от него около 525 лошадиных сил. Тепло, которое увидят кольца, будет очень похоже на то, что они имеют в заводской форме. Давайте возьмем еще одного человека с LS3, который вставляет новый объемный нагнетатель Eaton 2650. Они могут выдавать около 1100 лошадиных сил из того же диаметра, хода поршня и общей комбинации двигателей, что и парень из N/A. При более чем удвоенной выходной мощности это значительно увеличит давление в цилиндре и тепло, которое увидят кольца. Зазоры в торцах колец должны быть значительно больше, чем у двигателя мощностью 525 л.с.».

Настройка кольцевого зазора может быть медленным процессом, но, обращая внимание на то, сколько оборотов ручного напильника требуется для удаления определенного количества материала, вы можете понять, что потребуется для каждого кольца, и приблизиться к окончательной спецификации. за меньшее количество шагов. Не забудьте подпилить только один конец кольца и позаботьтесь о том, чтобы не повредить покрытие, которое может быть на кольце.

Все сводится к тому же, о чем мы упоминали в начале, — теплу. Чем больше тепла, тем больше расширение материала кольца и тем больше требуется зазор. «Двигатели с наддувом создают значительно большее давление в цилиндрах, чем двигатели без наддува. Добавленный воздух и топливо в двигателях с наддувом действуют как дополнительный объем в том же пространстве, что и в безнаддувном варианте», — говорит ДиБлази. «Добавленное давление в цилиндре — это дополнительное тепло. Поскольку тепло является движущей силой торцевых зазоров, более горячие цилиндры требуют большего количества торцевых зазоров. Точно так же будут работать два атмосферных двигателя с разной степенью сжатия. Если один двигатель 9:1, а другой — 14:1, для версии с более высоким сжатием потребуется больший из двух зазоров».

Для получения более подробной информации о кольцах для папок ознакомьтесь с этой статьей!

Рекомендации Wiseco по промежуткам предназначены для того, чтобы вы попали в эту «зону Златовласки» — не слишком большую и не слишком маленькую. ДиБлази советует: «Если зазор в конце верхнего кольца правильный, то при полном расширении он будет иметь наименьшую величину зазора в конце кольца и не упрется сам в себя. Таким образом, он поддерживает максимальное сжатие в двигателе для максимальной выходной мощности».

Использование компрессорной втулки с коническими поршневыми кольцами с правильным диаметром отверстия помогает гарантировать установку поршней без повреждения колец.

В большинстве двигателей, с которыми вы столкнетесь, используется пакет колец со вторым компрессионным кольцом под первым, чтобы обеспечить дополнительное уплотнение и еще один путь для отвода тепла от поршня в отверстие цилиндра, а оттуда в рубашку охлаждающей жидкости и в итоге атмосфера. Как показано выше, желаемый кольцевой зазор для второго кольца часто, но не всегда, больше, чем для верхнего кольца.

«В OEM-приложениях второе кольцо туже, чем верхнее», — объясняет ДиБлази. «Он воспринимает меньше тепла, и его цель состоит в том, чтобы контролировать масло и быть вторичным компрессионным кольцом для любого давления, которое проходит через верхнее кольцо. Поскольку OEM-приложения рассчитаны на точную выходную мощность, тепловыделение, жизненный цикл и соответствие требованиям по выбросам, они имеют более узкий зазор в конце второго кольца».

Ситуация меняется, как только появляются модификации двигателя. Согласно ДиБлази, «Мы рекомендуем больший зазор в конце второго кольца, чем в верхнем кольце, для высокопроизводительных и гоночных двигателей, поскольку они имеют более широкий диапазон мощности и тепла, чем OEM. Двигатель с принудительной индукцией может иметь ту же выходную мощность, что и в стандартной комплектации, при ежедневном вождении, но на трассе выходная мощность в 2-3 раза превышает мощность, на которую он был изначально рассчитан».

Для этого дополнительного зазора существует четкая техническая причина: «Нам хотелось бы, чтобы зазор в конце второго кольца был на 0,001–0,002 больше, чем у верхнего кольца, чтобы оно не блокировалось при любом сжатии, проходящем через верхнее кольцо, — говорит ДиБлази. «Если дымовые газы проходят мимо верхнего кольца, а зазор второго кольца меньше, чем у верхнего кольца, газ не пройдет через второе кольцо. Газ будет вынужден вернуться обратно к верхнему кольцу и давить на нижнюю часть верхнего кольца. Это приподнимет нижнюю часть верхнего кольца, еще больше ослабив его уплотнение».

Поскольку поршневые кольца продолжают сжиматься, правильная установка становится все более важной для предотвращения повреждения кольца.

Предоставление способа контроля давления между первым и вторым кольцами является ключом к обеспечению герметичности обоих колец так, как они предназначены; поскольку небольшой «прорыв» неизбежен, необходимо иметь дело с ним. «Поскольку суть игры заключается в поддержании как можно большего давления сгорания над верхним кольцом, для максимальной мощности необходимо удерживать его на месте. Позволяя второму кольцу свободно пропускать любые избыточные компрессионные газы, верхнее кольцо остается на месте. Газ просто проходит мимо него, немного охлаждается и поступает через маслосливные спинки в днище поршня. Ваша система PCV должна выполнять свою работу в этот момент», — объясняет ДиБлази.

Конструкция поршня также может играть роль в регулировании давления между первым и вторым кольцами для улучшения кольцевого уплотнения. ДиБлази говорит: «В большинстве случаев мы делаем канавку между верхним и вторым кольцом на площадке второго кольца. Эта канавка увеличивает объем пространства между верхним и вторым кольцами. Увеличение объема помогает снизить давление любых газов, которые там попадают».

Теперь, когда мы рассмотрели «почему» зазоры поршневых колец, пришло время применить эти знания к Работа. Мы спросили ДиБлази об основных проблемах, с которыми сталкиваются люди, и он дал нам несколько очень практических советов, сказав: «Есть несколько ошибок, которые люди допускают при установке зазоров в конце колец. Я сам делал это в прошлом, так что это случается со всеми. Я также рассмотрю проблемы с установкой кольца в целом…»

• Ошибка №1 — вообще не устанавливать кольцевые зазоры. «Некоторые люди думают, что в кольцах уже есть зазоры и они готовы к установке. Производители колец предъявляют довольно большие допуски, когда речь идет о зазорах прямо из коробки. Всегда помещайте каждое кольцо в цилиндр, для которого вы собираетесь его установить, и измеряйте. Держите это кольцо, предназначенное для цилиндра, все время. Иногда ваши цилиндры отличаются друг от друга на несколько 0,0001 дюйма, поэтому вам нужно быть последовательным. Я лично покупаю пакеты с застежкой-молнией и нумерую каждый пакет номером цилиндра. Эти кольца остаются в этих пакетах вместе с правильным цилиндром, к которому они принадлежат, пока я не буду готов открыть их, а затем вернутся в пакет, пока я не буду готов установить их одно за другим».
• Ошибка № 2 — не читаются рекомендуемые зазоры торцевых колец, предоставленные производителем поршня. «Многие поставщики колец предоставляют данные только о зазорах в кольцах OEM. Следуйте инструкциям по зазорам колец для используемых вами поршней. Никогда не используйте спецификации зазоров торцов колец OEM, так как материалы и области применения сильно различаются. Нам часто звонят люди, устанавливающие зазоры в соответствии со спецификациями OEM, которые могут составлять всего 1/3 от фактически требуемого зазора».
• Ошибка №3 — Установка колец вверх ногами или в неправильном месте. — 99 % всех комплектов верхних и вторых колец имеют определенную ориентацию. Существуют фаски, изгибы, покрытия и множество других вещей, которые делают кольца направленными. Обычно на всех первом и втором кольце есть надпись или точка, которые указывают, какая сторона находится вверху. С точки зрения расположения некоторые поршни имеют одинаковую толщину верхнего и второго колец. Обратите внимание на форму и назначение каждого кольца, чтобы знать, куда оно идет.»
• Ошибка № 4 — Оплошность с пробелами. ДиБлази объясняет это еще дальше, говоря: «Это будет скучный процесс с большим количеством опиловки, подсчета, размещения в отверстии, измерения и повторения». Легко облениться или небрежно, но очень важно работать осторожно и внимательно во время этого процесса.
  • Кольца для напильника перед первоначальным измерением торцевых зазоров. – Некоторые люди считают, что кольца уже слишком малы, и начинают спиливать их без измерения базовой линии. Всегда сначала измеряйте».
  • Считайте обороты при использовании ручного кольцевого напильника. «Это поможет вам понять, сколько материала удаляется при каждом включении фильтра».
  • Не зная материала кольца, которое вы подшиваете. – Стальному кольцу потребуется значительно больше оборотов на напильнике для удаления материала, чем литому кольцу. Для стального кольца может потребоваться 30 оборотов на фильтре, чтобы увеличить зазор на 0,005 дюйма, тогда как для литого кольца требуется 10 оборотов. Я совершил эту ошибку 10 лет назад и запилил лишнее 0,020 от литого кольца, и мне пришлось купить другое кольцо…»
  • Не совмещать зазоры на концах. – Убедитесь, что зазоры в торцах колец имеют квадратную форму и перпендикулярны поверхности стенки цилиндра.