V každom modernom piestovom motore sú diely, ktoré zabezpečujú tesnosť spaľovacej komory a mazanie valcov - piestne krúžky.Prečítajte si všetko o piestnych krúžkoch, ich existujúcich typoch, konštrukčných prvkoch a prevádzke, ako aj o správnom výbere a výmene krúžkov v navrhovanom článku.
Čo sú piestne krúžky?
Piestne krúžky - časti skupiny valec-piest (CPG) spaľovacieho motora;kovové odnímateľné krúžky namontované na piestoch s cieľom utesniť spaľovací priestor, znížiť straty motorového oleja a minimalizovať množstvo výfukových plynov vstupujúcich do kľukovej skrine.
Pre normálnu prevádzku piestového spaľovacieho motora je kriticky dôležité, aby sa v spaľovacej komore na konci kompresného zdvihu (keď piest dosiahne hornú úvrať) vytvoril tlak presahujúci určitú minimálnu úroveň - tento parameter sa nazýva kompresia.Pre benzínové motory je kompresia v rozmedzí 9-12 atmosfér, pre dieselové jednotky je tento parameter 22-32 atmosfér.Na dosiahnutie potrebnej kompresie je potrebné zabezpečiť utesnenie spaľovacej komory – tento problém riešia piestne krúžky.
Piestne krúžky plnia niekoľko kľúčových funkcií:
● Tesnenie spaľovacieho priestoru - veľkosť krúžku sa volí presne podľa vnútorného priemeru valca, čo zabraňuje prieniku plynov zo spaľovacieho priestoru do kľukovej skrine;
● Zníženie trecích síl - trecia plocha krúžkov na stenách valca je oveľa menšia ako plocha piesta, čo znižuje trecie straty častí CPG;
● Kompenzácia tepelnej rozťažnosti materiálov CPG - piesty a valce sú vyrobené z rôznych zliatin s rôznymi koeficientmi tepelnej rozťažnosti, zavedenie krúžkov zabraňuje zasekávaniu piestov a zmenám kompresie pri stúpaní a klesaní teploty motora;
● Mazanie stien valcov a odstraňovanie prebytočného oleja (čo bráni jeho vstupu do spaľovacích komôr a znižuje straty oleja odpadom) - krúžky špeciálnej konštrukcie zaisťujú odstraňovanie prebytočného oleja zo stien valcov vzniknutých pri chode motora, ale ponechajte olejový film potrebný na zníženie trenia;
● Chladenie stien piestu - časť tepla z piestu sa odvádza na steny valca cez krúžky.
Je ľahké vidieť, že piestne krúžky zohrávajú kľúčovú úlohu pri prevádzke CPG a fungovaní celej pohonnej jednotky.Akékoľvek poruchy a opotrebovanie krúžkov sa prejavujú stratou výkonu motora a celkovým zhoršením jeho chodu, preto je potrebné tieto diely vymeniť.Pred nákupom alebo objednaním nových prsteňov by ste však mali pochopiť existujúce typy týchto častí, ich dizajn a vlastnosti práce.
Piest a piestne krúžky
Typy, konštrukcia a princíp činnosti piestnych krúžkov
Na jednom pieste sú inštalované dva typy krúžkov:
● Kompresia (horná);
● Škrabky oleja (spodné).
Všetky krúžky sú umiestnené v priečnych drážkach (drážkach) obdĺžnikového profilu, ktoré sú bližšie k hlave piestu.Prstene rôznych typov sa líšia dizajnom a účelom.
Kompresné krúžky zabezpečujú utesnenie spaľovacej komory, na jeden piest možno namontovať jeden, dva alebo tri krúžky (jeden na dvojtaktné spaľovacie motory motocyklov, dva na najmodernejšie štvortaktné motory, tri na niektoré dieselové motory), sú umiestnené v hornej časti piestu.Konštrukčne sú kompresné krúžky veľmi jednoduché: ide o kovový odnímateľný krúžok, ktorého rez je vyrobený vo forme jednoduchého (rovného, šikmého) alebo zložitého zámku, na niektorých krúžkoch v zámku je vybranie pre zátku.Zámok má malú medzeru (niekoľko mikrometrov), ktorá slúži na kompenzáciu tepelnej rozťažnosti dielu počas chodu motora.
Krúžky sú vyrobené z ocele alebo špeciálnych druhov liatiny, ich vonkajší (pracovný) povrch môže mať odlišný profil:
● Jednoduchý plochý - v tomto prípade má prsteň obdĺžnikový prierez alebo prierez v tvare nepravidelného štvoruholníka;
● Polomer (súdkovitý) - vonkajší povrch prstenca je oblúk kružnice s veľkým polomerom;
● So skosením - na vonkajšom povrchu sa vytvorí skosenie malej výšky;
● „Minútové“ krúžky – vonkajší povrch má sklon k vrcholu, uhol sklonu je niekoľko desiatok minút oblúka, vďaka čomu dostali krúžky svoj názov.
Plochý profil má horné kompresné krúžky, ktoré sú nútené pracovať pri vysokých teplotách a tlakoch v podmienkach nedostatočného mazania.Pre zníženie opotrebovania je pracovná plocha dielu pochrómovaná, fosfátovaná, pocínovaná alebo inak upravená.Takýto krúžok počas prevádzky úplne prilieha k zrkadlu valca, čím zabezpečuje utesnenie a odvod tepla z piestu.
Spodné krúžky majú často zložitejší profil.Hlavňové krúžky majú menší trecí odpor pri zachovaní dostatočného stupňa tesnenia.„Minútové“ krúžky v dôsledku sklonu pracovnej plochy znižujú trecie sily: keď sa piest pohybuje nadol (pri pracovnom zdvihu), krúžok sa šmýka po zrkadle valca svojou zahrotenou hranou a pri pohybe nahor je krúžok vytlačený zo zrkadla valca v dôsledku výsledného olejového klinu.
Krúžky na stieranie oleja zabezpečujú správne rozloženie olejového filmu po povrchu valca a zabraňujú vniknutiu oleja do spaľovacej komory (odstráňte ho zo zrkadla valca).Na jednom pieste je použitý iba jeden krúžok, tieto časti nie sú na piestoch dvojtaktných motorov (keďže olej sa pridáva priamo do benzínu).Zvyčajne majú krúžky na stieranie oleja kompozitný dizajn, ktorý zahŕňa samotné krúžky a expandéry.
Piestne krúžky a ich schéma pôsobenia
Krúžky na stieranie oleja sú:
● Jednodielny – krúžok v tvare U smerujúci k základni k piestu.Na základni je séria okrúhlych alebo predĺžených otvorov, cez ktoré sa vykonáva odtok oleja;
● Kompozit - používajú sa dva tenké (delené) krúžky, medzi ktorými je dištančný prvok.
Dištančné prvky sú:
● Radiálne - zabezpečujú tlak krúžkov na stenu valca;
● Axiálny - používa sa len v spojení s kompozitnými krúžkami, zaisťuje uvoľnenie krúžkov;
● Tangenciálne - kombinované dištančné prvky, zabezpečujú súčasné roztiahnutie krúžkov a ich tlak na stenu valca.
Dištančné prvky sú tanierové (ploché) alebo vinuté pružiny zapustené medzi alebo pod krúžky, v krúžku na stieranie oleja je možné použiť len jednu alebo dve pružiny rôznych typov.
Krúžok na stieranie oleja je pritlačený k stene valca a vďaka svojej konštrukcii zabezpečuje odstránenie prebytočného olejového filmu.Zachytený olej sa cez otvory v krúžku dostáva do drážky, odkiaľ cez otvory v stene piestu odteká do kľukovej skrine motora.Zároveň časť oleja zostáva vo forme tenkého olejového filmu na stene valca, čo znižuje trenie v celom CPG.
Ako si vybrať a vymeniť piestne krúžky
Pri prevádzke motora sú piestne krúžky vystavené značnému mechanickému a tepelnému zaťaženiu, čo vedie k ich postupnému opotrebovaniu a strate výkonu.Keď sa krúžky opotrebujú, prestanú plniť svoje funkcie, čo vedie k zníženiu kompresie, presakovaniu plynov do kľukovej skrine a oleja do spaľovacej komory.Vážnym problémom je aj „koksovanie“ krúžkov (zasekávanie v dôsledku hromadenia karbónových usadenín v drážkach piestu).Výsledkom je, že motor stráca výkon a odozvu na plyn, výfuk získava charakteristický šedý až čierny nádych a zvyšuje sa spotreba paliva a oleja.Keď sa objavia tieto príznaky, je potrebné vykonať diagnostiku motora - skontrolovať kompresiu, skontrolovať sviečky a niektoré ďalšie časti.Ak je kompresia príliš nízka, sviečky sú postriekané olejom a vyskytnú sa problémy s prevádzkou pohonnej jednotky, je potrebné vymeniť piestne krúžky.
Na výmenu by ste si mali vybrať krúžky len tých typov a katalógových čísel, ktoré sú k dispozícii pre tento konkrétny motor.Treba mať na pamäti, že po vykonaní generálnej opravy motora s vyvrtávacími valcami je potrebné použiť opravné krúžky veľkosti vhodné pre nové piesty.
Výmena krúžkov sa musí vykonať v súlade s pokynmi na opravu pohonnej jednotky.Vo všeobecnosti si táto práca vyžaduje demontáž motora a zapustenie piestov.Staré krúžky sú odstránené a drážky sú dôkladne vyčistené.Nové krúžky musia byť umiestnené v súlade s pokynmi označenými na nich označenými „Top“ alebo „Up“.Pri inštalácii krúžkov sa kontrolujú medzery medzi bočným povrchom dielu a stenou drážky v pieste, ako aj v zámku krúžku vloženého do valca.Všetky vôle musia ležať v medziach stanovených pre motor.Krúžky sú umiestnené na pieste tak, aby ich zámky neležali na rovnakej línii a nespadali na os otvorov pre prsty - takto sa vytvára labyrint, ktorý zabraňuje prieniku plynov zo spaľovacej komory.
Pri montáži piestu s novými krúžkami do valca by sa mal použiť špeciálny tŕň, ktorý tlačí krúžky na piest.Po výmene piestnych krúžkov sa odporúča zabehnúť motor - prvých 800-1000 km nepreceňujte otáčky a zaťažujte motor na polovičný výkon, na konci zábehu treba vymeniť motorový olej .
Pri správnej voľbe a výmene piestnych krúžkov motor opäť získa svoj bývalý výkon a bude s istotou pracovať vo všetkých režimoch.
Čas odoslania: 13. júla 2023