Залегли кольца в двигателе: особенности, процедуры, неисправности

Достойный уход способствует значительному повышению срока безотказной эксплуатации автомобиля. Его же гарантирует регулярное техническое обслуживание, неусыпный контроль над состоянием расходных элементов и своевременная замена изношенных или деформированных деталей, грозящих приближающимся выходом из строя.

Независимо от времени использования силового агрегата, пробег более 150 тыс.км обычно отражается на его работоспособности, вызывая существенные проблемы. В их числе можно отметить неприятную ситуацию с залеганием поршневых колец.

Своевременное обнаружение и незамедлительное устранение подобной неисправности способно уберечь кошелек владельца автомобиля от ощутимых затрат на незапланированный капитальный ремонт мотора.

Как поступать водителю, если залегли кольца в двигателе? Что делать в первую очередь в такой ситуации

Конструкция силового агрегата устроена таким образом, что внутренние стенки цилиндров и поршни разделяет некоторый зазор. Для его компенсации предусмотрены специальные поршневые кольца. Благодаря этим деталям обеспечивается достаточно надежная герметизация камеры сгорания.

Поршневые кольца являются своего рода уплотнителями, устраняющими ненужный промежуток между элементами. Поэтому столь важно не допускать или своевременно устранять их залегание.

Устройство рассматриваемых деталей предполагает наличие специальной прорези-замка. За счет этого поршневые кольца приобретают способность сохранять некоторую подвижность, сжимаясь и разжимаясь при определенных обстоятельствах. Такое полезное качество создает возможность для постоянного надежного прилегания детали к стенке цилиндра.

Предназначение поршневых колец

Среди основных ключевых элементов, составляющих конструкцию силовых агрегатов, далеко не последнее место отводится поршням. Для долговременного сохранения их работоспособного состояния необходимо поддерживать качественную смазку деталей. При этом следует постоянно оберегать камеру сгорания от проникновения внутрь масла.

Попадание смазки в систему приводит к образованию нагара, негативно отражаясь на функциональности моторов. Также отрицательное влияние на работоспособность мотора оказывают газы, поступающие в картер из камеры сгорания.

Надеваемые на поршень незамкнутые кольца имеют две разновидности: компрессионные и маслосъемные. Их различие заключается в выполняемых функциях:

1. основным предназначением компрессионных колец считается защита картера силовой установки от проникновения газов из камеры сгорания. Сжимаясь и разжимаясь в пределах, предусмотренных конструкторами, они поддерживают требуемое давление в системе. Компрессионные кольца двигателя обычно используют парами. При этом разрывы незамкнутых элементов располагают относительно друг друга на 180⁰. Такой метод размещения способствует лучшему уплотнению;
2. в конструкции современных моторов присутствует еще одно кольцо, маслосъемное. В его функции входит защита камеры сгорания от проникновения масла.

Отдельно отметим, что для установки колец на поршнях предусмотрены специальные канавки. Такое приспособление заложено изготовителями в конструкции агрегата, обеспечивая достаточно надежную фиксацию деталей.

Предпосылки залегания колец

При долговременной эксплуатации двигателя на его элементах образуется большой слой нагара. Именно это считается главной причиной, вызывающей залегание колец. А основными предпосылками образования чрезмерного количества нагара являются:

• непродолжительная езда на недостаточно прогретом двигателе. Особенно опасными считаются небольшие расстояния в 5-10 км;
• различные повреждения маслосъемных колпачков, вплоть до полного выхода из строя;
• смазочные вещества недостаточно высокого качества, заливаемые в силовой агрегат. Следует отметить, что масло, обладающее свойствами должного уровня, не выгорает в моторе, сохраняя заданные первоначальные характеристики;
• последней причиной чрезмерного нагарообразования является несвоевременная замена смазки. Следует тщательно соблюдать рекомендации производителя, ограничивающего срок использования нефтепродукта. Также не стоит забывать регулярно и вовремя менять масляный фильтр.

Каждая из перечисленных предпосылок способна вызвать нежелательное нагарообразование. А это, в свою очередь, приводит к залеганию колец. Коксование канавок отрицательно сказывается на качестве уплотнения, ограничивая требуемую подвижность элементов.

Симптомы залегания поршневых колец

Прежде всего, необходимо отметить, что чаще всего отмечается первоочередное залегание маслосъемных колец, тогда как компрессионные гораздо дольше способны сохранять подвижность, не поддаваясь коксованию. Основными признаками, свидетельствующими о начале нежелательного процесса, считаются:

1. необоснованное повышение потребления силовой установкой моторного масла. Увеличение расхода объясняется частичным проникновением смазки в камеру сгорания, где происходит ее использование на угар;
2. эксплуатация двигателя сопровождается выделением из моторного отсека синего дыма. Обоснованием данного процесса является сгорание масла, попавшего в камеру. Замечено, что особенно заметными становятся клубы сизого дыма при увеличении оборотов коленчатого вала под определенной нагрузкой или после прогревания двигателя;
3. затруднения при запуске силового агрегата на холодную;
4. появление заметного понижения компрессии в цилиндрах;
5. уменьшение отдачи мотора. Двигатель оказывается неспособным достичь требуемой мощности.

Заметим, что объяснением трех последних симптомов является понижение в цилиндрах степени сжатия топливно-воздушной смеси из-за недостаточно качественного уплотнения, вызванного залеганием поршневых колец. В особо запущенных случаях в салоне явственно ощущается запах гари. При таких сложных ситуациях не обойтись без замены рассматриваемых элементов.

Появление любого из перечисленных признаков требует незамедлительного вмешательства. Необходимо срочно принимать меры по раскоксованию колец, чтобы не допустить возникновения более значимых неполадок в силовом агрегате.

Раскоксовка колец

Итак, распознав вышеперечисленные симптомы, вы обнаружили, что в двигателе залегли компрессионные или маслосъемные кольца и задумываетесь над вопросом, что надлежит делать в первую очередь. Как можно разрешить ситуацию с наименьшим ущербом для пострадавшего агрегата? Постараемся разобраться совместными усилиями!

Если залегли кольца, вовсе не обязательно мчаться в ближайшую мастерскую или срочно вызывать специалиста, чьи услуги обойдутся недешево. Проблема легко устраняется собственными силами.

Для этого потребуется осуществить так называемую раскоксовку колец, основанную на удалении из внутреннего пространства камеры сгорания разнообразных отложений, наподобие кокса и нагара. Именно образование указанных веществ вызывает залипание поршневых уплотнителей, ограничивая необходимую подвижность.

Рассмотрим наиболее доступный способ, как раскоксовать кольца собственноручно, не снимая двигатель. Он заключается в очистке камеры сгорания специальными составами. Чтобы впоследствии не пришлось ломать голову, как заменить поршневые кольца, рекомендуем воспользоваться данным методом.

На автомобильном рынке в достаточно широком ассортименте представлены такие средства. Среди многообразия продукции, предлагаемой заботливым владельцам личного транспорта химической промышленностью, повышенным спросом пользуется состав под названием Lavr.

Однако отечественные автолюбители не привыкли пользоваться готовыми средствами, предпочитая, в целях экономии, все делать своими руками из подручных материалов.

Рекомендации по самостоятельному устранению проблемы с залеганием поршневых колец

Предприимчивые российские владельцы личного транспорта придумали собственное чистящее средство для удаления отложений из внутреннего пространства цилиндров. Далее предлагается пошаговая инструкция по очистке камеры сгорания смесью ацетона с керосином:

1. перед тем как освободить от налета и отложений кольца, не разбирая при этом весь силовой агрегат, необходимо предварительно отсоединить все провода и снять свечи зажигания;
2. следует учитывать, что правильная очистка камеры возможна лишь при полном отсутствии масла в системе. Поэтому прежде чем начинать раскоксование поршневых колец, смазочный нефтепродукт из мотора сливают;
3. далее одновременно рабочее пространство всех цилиндров заполняют приготовленным заблаговременно составом из керосина пополам с ацетоном;
4. после этого свечи вкручивают на место и предоставляют чистящему средству выполнять положенные функции. Обычно процесс длится на протяжении 10-12 часов. Рекомендуется разнообразить период ожидания регулярным прокручиванием коленчатого вала на несколько градусов;
5. затем снова снимаются свечи и чистящая жидкость сливается. Для того, чтобы полностью освободить движок от смеси, мотор прокручивают стартером;
6. возвращают на место слитую смазку. Это необходимо для проведения предварительной проверки качества очистки двигателя от отложений в камере сгорания. Если после некоторого времени эксплуатации силового агрегата симптомы залегания не проявляются, цель считается достигнутой;
7. на завершающем этапе остается лишь поменять масло. При этом не следует игнорировать рекомендации производителя и заливать несоответствующую данной модели двигателя смазку. Надлежит также учитывать сезонность нефтепродукта. При обновлении смазки обязательно устанавливают замененные масляные фильтры.

Следует отметить, что вместо упомянутой выше смеси вполне пригодным в качестве очистителя является керосин. Разве что время его воздействия на отложения в камере несколько продлевается.

Заключение

Установлено опытными водителями, что эксплуатационные характеристики силового агрегата зависят от множества факторов. Далеко не последнее место в их числе принадлежит функциональным способностям камеры сгорания. Поэтому после осуществления раскоксовки поршневых колец необходимо стараться не допускать их повторного залегания. Знай только меняй своевременно смазку!

Залегание поршневых колец, признаки и причины

Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.

Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.

Содержание

1. Признаки залегания колец
2. Почему залегают кольца
3. Предупреждение и борьба с залеганием колец

Признаки залегания колец

Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.

О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

• автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
• на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
• некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Предупреждение и борьба с залеганием колец

Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.

Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.

Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.

Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.

Что такое поршневые кольца? И что они делают? : Блог AMSOIL

В какой-то момент каждый начинающий редуктор или любопытный автолюбитель задается вопросом: Что такое поршневые кольца? А что делают поршневые кольца?

Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра , что предотвращает попадание продуктов сгорания под давлением в масляный картер. Они также регулируют расход масла , предотвращая попадание избыточного масла в камеру сгорания и его сгорание. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.

Давайте углубимся.

Что делают поршневые кольца?

Большинство стандартных автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этом новом автомобильном поршне.

Кольца верхнее и второе отвечают за плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая продукты сгорания внутрь и масло наружу.

Маслосъемное кольцо соскребает масло со стенок цилиндра на пути вниз по цилиндру, возвращая его в масляный поддон. Поскольку чрезвычайно тонкая масляная пленка смазывает поверхность контакта кольца со стенкой цилиндра, сгорание некоторого количества масла во время сгорания является нормальным явлением. Однако то, что представляет собой «нормальный» расход масла, зависит от двигателя.

Купить AMSOIL Synthetic Motor Oil

Когда хорошие поршневые кольца выходят из строя

Изношенные кольца могут привести к образованию зазора между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. Во время сгорания сжатые газы, которые толкают поршень вниз по цилиндру и вращают коленчатый вал, могут продуваться поршнем и проходить по стенке цилиндра в масляный поддон, забирая с собой мощность и эффективность. Прорыв газов также загрязняет моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Застрявшие кольца могут привести к такому же сценарию. Чрезвычайно горячие продукты сгорания могут разрушать масло, образуя нагар в кольцевых канавках. Побочные продукты бензина также могут образовывать отложения. Сильные отложения приводят к тому, что кольца застревают в канавках, а не возвышаются над поршнем, что приводит к образованию зазора между кольцом и стенкой цилиндра, что способствует прорыву газов и расходу масла.

Синий дым, затрудненный запуск и потеря мощности

Негативные последствия поршневых колец часто легко заметить. Чрезмерный расход масла может привести к появлению клубов синего дыма из выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя и расширения колец в цилиндре. Сжигание масла также означает, что вам также придется чаще доливать масло.

Изношенные или застрявшие кольца также могут привести к затрудненному запуску и снижению мощности л.с.

Когда двигатель вращается, поршень сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Плохие кольца, однако, позволяют части топлива/воздуха выходить из камеры сгорания, эффективно снижая компрессию двигателя и затрудняя запуск двигателя. Когда он работает, пониженная компрессия лишает двигатель мощности.

На изображении выше верхнее кольцо застряло в своей канавке, на что указывает тот факт, что оно не возвышается над поршнем. Заклинившие поршневые кольца снижают мощность двигателя и позволяют газам сгорания попадать в масляный картер, загрязняя масло.

Поршневые кольца на изображении выше свободно находятся в своих канавках и работают исправно

Лучшее средство профилактики

Предотвращение износа и заедания колец жизненно важно для увеличения мощности, эффективности и срока службы вашего двигателя. Все начинается с использования высококачественного синтетического масла, такого как AMSOIL Signature Series Synthetic Motor Oil, которое борется с износом и выдерживает экстремальные температуры, сохраняя поршни в чистоте.

Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или застряли, рассмотрите возможность использования масла с самой высокой вязкостью, которое рекомендует производитель оригинального оборудования (OEM). Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости в зависимости от вашего климата (например, 5W-20 в холодную погоду, 10W-30 при температуре выше 0ºF). Использование самой высокой рекомендуемой вязкости может помочь закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра .

Вы также можете попробовать освободить застрявшие кольца, используя качественную промывку двигателя или топливную присадку, предназначенную для очистки от отложений, например AMSOIL Engine and Transmission Flush или AMSOIL P.i.® Performance Improver.

Магазин AMSOIL Synthetic Motor Oil

Обновлено. Первоначально опубликовано 8 июля 2016 г.

Типы поршневых колец и обслуживание поршневых колец

Поршневые кольца изготавливаются и классифицируются на основе функций и удобства использования. Основное использование поршневого кольца заключается в герметизации камеры (где движется поршень), которая может быть камерой сгорания двухтактного или четырехтактного двигателя. Судовые двигатели имеют три или более типов колец, установленных по окружности поршня.

Поршневое кольцо является важной частью поршня, и его количество и назначение различаются в зависимости от типа и мощности двигателя.

В двухтактных больших двигателях для герметизации камеры сгорания используются поршневые кольца компрессионного типа, а под ними устанавливаются грязесъемные кольца для стирания отложений с гильзы и распределения масла по поверхности гильзы.

Прочтите по теме:  Причины износа гильзы цилиндра и способы его измерения

Однако в небольших судовых двигателях для специальных целей используются поршневые кольца различных типов. Например. маслосъемное кольцо используется в 4-тактном двигателе, поскольку это двигатель магистрального типа, а масло в картере имеет прямой доступ к гильзе цилиндра и поршню. В этой статье мы рассмотрим различные типы поршневых колец, используемых в судовых двигателях.

Содержание

Типы и функции поршневых колец

Компрессионные или нажимные кольца

Компрессионные кольца обеспечивают уплотнение над поршнем и предотвращают утечку газа со стороны сгорания. Компрессионные кольца расположены в первых канавках поршня.

Однако это может отличаться в зависимости от конструкции двигателя. Основная функция этих колец заключается в герметизации продуктов сгорания и передаче тепла от поршня к стенкам поршня.

Масло контролируется путем срезания слоя масла, оставленного маслосъемным кольцом, что обеспечивает достаточную смазку верхних компрессионных колец. Кроме того, он также помогает верхнему компрессионному кольцу в герметизации и теплопередаче.

Грязесъемное кольцо

Грязесъемное кольцо, также называемое кольцом Нейпира или резервным компрессионным кольцом, устанавливается под компрессионным кольцом. Их основная функция заключается в очистке поверхности гильзы от избыточного масла и в качестве опорного кольца при остановке любой утечки газа вниз, вышедшей из верхнего компрессионного кольца. Большинство грязесъемных колец имеют скошенную поверхность, расположенную внизу, чтобы обеспечить грязесъемное действие при движении поршня к коленчатому валу.

Прочтите по теме:  Как внутренние силы в судовых двигателях влияют на их работу?

Если грязесъемное кольцо неправильно установлено с коническим углом, ближайшим к компрессионному кольцу, это приводит к чрезмерному расходу масла. Это вызвано тем, что грязесъемное кольцо вытирает избыток масла в сторону камеры сгорания.

Масляные/скребковые кольца

Масляные кольца контролируют количество смазочного масла, проходящего вверх или вниз по стенкам цилиндра. Эти кольца также используются для равномерного распределения масла по окружности гильзы.

Масло разбрызгивается на стенки цилиндров. Эти кольца также называют маслосъемными, так как они снимают масло со стенок цилиндров и направляют его обратно в картер.

Эти кольца не пропускают масло из пространства между поверхностью кольца и цилиндром.

Прочтите по теме:  Интеллектуальная система смазки цилиндров современных судовых двигателей

В маслосъемном кольце отверстия или прорези прорезаны в радиальном центре кольца, что позволяет избыточному маслу стекать обратно в резервуар.

Масляные кольца могут быть цельными или состоять из двух частей. Для увеличения контактного давления между кольцом и поверхностью гильзы кольца могут иметь скошенные кромки либо на внешних сторонах посадочных площадок, либо на обращенных к камере сгорания для снижения расхода масла за счет улучшенного соскабливания масла из канала ствола.

Маслосъемные кольца, состоящие из двух частей, состоят из кольца из чугуна или профилированной стали и спиральной пружины, изготовленной из жаропрочной пружинной стали, которая действует по всей окружности кольца для поддержания давления и контакта.

Материал поршневых колец

Одним из наиболее популярных материалов, используемых при изготовлении поршневых колец, является чугун. Это связано с тем, что он содержит графит в пластинчатой ​​форме, который сам по себе действует как смазка, способствующая скользящему движению между кольцами и вкладышем.

Сплавы и покрытия наносятся на поршневые кольца, и они будут различаться в зависимости от типа кольца, поскольку функции этих колец отличаются друг от друга.

Наиболее распространенной формой легирования чугуна является хром, молибден, ванадий, титан, никель и медь.

Материал поршневых колец более твердый, чем гильза цилиндра, что обеспечивает максимальный срок службы.

Читайте также:    Как изготавливаются поршневые кольца?

Поршень главного двигателя

Камера сгорания двухтактного морского двигателя представляет собой большое пространство, производящее огромное количество тепла и напряжений.

Верхние кольца поршня непосредственно соприкасаются с камерой сгорания, поэтому они нуждаются в лучшей защите и покрытии для защиты от теплового напряжения и обеспечения надлежащей герметизации.

Многие новые конструкции были разработаны специально для больших двухтактных судовых двигателей. Некоторые из важных представленных конструкций:

Двигатель MAN

Самое верхнее поршневое кольцо относится к типу контролируемого сброса давления, в котором на лицевой стороне имеется несколько наклонных неглубоких канавок (покрытых твердым хромом), позволяющих некоторому давлению газа проходить через 2-е кольцо, тем самым уменьшая нагрузку на верхнее кольцо. Он имеет S-образное соединение на концах кольца.

Недавно был также представлен новый дизайн, представляющий собой модифицированную версию колец CPR, известную как кольца CPR Port on Plane (CPR POP).

Изменение положения канавок, которые теперь расположены на нижней стороне кольца, так как было отмечено, что износ канавок колец CPR на рабочей стороне был быстрее, чем обычно.

Второе или промежуточное кольца

Остальные кольца имеют косой срез на концах кольца. Все поршневые кольца имеют алюминиевое покрытие на внешней поверхности для облегчения приработки.

Двигатель Wartsila

В двухтактном двигателе Wartsila канавки для поршневых колец на поверхности поршня закалены для обеспечения превосходной износостойкости. Верхнее поршневое кольцо (также известное как газонепроницаемое кольцо (GT) в Wartsila) имеет перекрывающиеся концы, чтобы избежать утечки газа с асимметричной бочкообразной формой. Они имеют хромокерамическое (ХК) покрытие с приработочным покрытием (ХК).

Количество поршневых колец зависит от размера двигателя. Например. двигатель RTflex 35 будет иметь очень короткую юбку и оснащен тремя поршневыми кольцами, а двигатель RTA может иметь 5 поршневых колец.3

Четырехтактный двигатель

Требования к поршневым кольцам в четырехтактном двигателе отличаются, поскольку узел гильзы поршня открыт в поддон. Следовательно, маслосъемные кольца дополнительно необходимы в пакете поршневых колец для 4-тактных поршней. Обычно он состоит из 2-5 колец в зависимости от типа и спецификации двигателя. Обычно предусмотрено 2-4 компрессионных кольца для герметизации газов из камеры сгорания и 1-3 маслосъемных кольца для предотвращения попадания масла в камеру сгорания.

Кольца компрессора обычно имеют бочкообразную форму с конической поверхностью для эффективного уплотнения газа. Профили маслосъемного кольца состоят из двух площадок и вставленной винтовой пружины для поддержки предварительного натяжения кольца.

Как работают поршневые кольца?

Как объяснялось, в поршне на разных уровнях имеются различные типы колец, которые выполняют разные задачи.
Самая верхняя канавка поршня состоит из компрессионного кольца, основной функцией которого является герметизация любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания.

При воспламенении топливно-воздушной смеси давление продуктов сгорания воздействует на головку поршня, прижимая поршень к коленчатому валу.

Газы под давлением проходят через зазор между стенкой цилиндра и поршнем и попадают в канавку поршневого кольца.

В процессе сгорания под действием газов высокого давления поршневое кольцо прижимается к стенке гильзы цилиндра, что способствует созданию эффективного уплотнения. Это давление, толкающее поршневое кольцо, пропорционально давлению дымовых газов.

Следующий набор колец в поршне, которые располагаются ниже компрессионного кольца и выше маслосъемных колец, называются грязесъемными кольцами.

Имеют конусообразную лицевую часть и используются для дополнительного уплотнения камеры сгорания. Как следует из названия, они помогают очистить стенку гильзы от излишков масла и загрязнений. Если какой-либо из продуктов сгорания смог пройти через компрессионное кольцо, эти газы будут заблокированы грязесъемным кольцом в хорошем состоянии.

Последний набор колец – это маслосъемные кольца, которые располагаются в нижних канавках поршня, ближайших к картеру. Основная функция маслосъемного кольца — снимать излишки масла со стенок гильзы цилиндра при движении поршня.

Большая часть протертого масла направляется в картер обратно в масляный поддон. Эти маслосъемные кольца поставляются с пружиной, установленной сзади в 4-тактном двигателе, чтобы обеспечить дополнительный толчок для очистки вкладыша.

Почему поршневые кольца выходят из строя?

Камера сгорания оказывает огромное давление на поршневые кольца. Если давление сгорания газа, образующегося внутри камеры, выше обычного, это может повлиять на работу кольца.

Это может быть связано с детонацией и стуком топлива из негерметичной форсунки или при смешивании топлива с грязным воздухом.

Загрязненное топливо или цилиндровое масло неправильного сорта также влияют на работу кольца. Когда кольцо начнет изнашиваться, станет очевидной их способность герметизировать дымовые газы.

Плохое качество топлива или цилиндрового масла, плохой процесс сгорания, неправильная синхронизация подачи топлива, изношенная гильза и т. д. являются нормальной причиной износа поршневых колец. Наиболее распространенным признаком или признаком изношенного кольца является попадание газа в картер или под поршень, известное как прорыв газов.

Липкое кольцо из-за отложений нагара или шлама, поломка или трещина на кольце могут возникнуть из-за износа.

Что необходимо проверить во время осмотра поршневых колец

Осмотр поршневых колец является важной задачей для определения правильной работы поршневых колец с последующей очисткой или заменой поршневых колец (если они сломаны или изношены).

В двигателях с 2-тактным циклом порт, содержащий верхнее кольцо, обычно находится выше, чем канавка для верхнего кольца 4-тактного двигателя.

При плановом осмотре

При обычном осмотре продувочного пространства поршневые кольца прижимаются отверткой. Это делается для проверки действия пружины или натяжения колец. Это также говорит о том, сломано кольцо или нет. Если кольцо сломано, пружины не будет.

Кольца проверяются на свободность в канавках, так как они могут застрять из-за нагара и в конечном итоге могут сломаться, что сильно повредит гильзу.

Также проверяется зазор между кольцом и канавкой и рассчитывается износ. Кольцо проверяется на наличие потертостей и повреждений, а также оценивается общее состояние.

Прочтите по теме:  Основное руководство по техническому обслуживанию судовых двигателей для судовых инженеров

При капитальном ремонте

При капитальном ремонте поршневые кольца меняются полностью новым комплектом. Но для разборки колец необходимо предпринять следующие шаги:-

1) Если поршневое кольцо застряло в канавке.
2) Если осевая высота колец уменьшена, а зазор в кольцах и канавках большой.
3) Если хромовый слой отслоился или поврежден.

При капитальном ремонте канавки должны быть тщательно очищены от нагара и проверены на наличие повреждений в кольцевых канавках.

Перед тем, как поставить поршневые кольца, их следует предварительно закруглить в канавках. При этом кольцо полностью перемещается внутри канавок.

С помощью этого теста мы можем проверить, что канавки имеют большую глубину, чем радиальная ширина кольца.

Вставляя поршень с замененными кольцами в гильзу, используйте приспособление для сжатия поршневых колец с соответствующей смазкой, которое гарантирует, что кольца не прилипнут к поверхности гильзы при входе в камеру сгорания.

Внутрь изношенной гильзы вставляются поршневые кольца, также проверяется стыковый зазор. Для колец малого поршня (например, компрессора) торцы можно обработать с помощью напильника для поршневых колец, но для судовых двигателей кольца должны быть отправлены в береговую мастерскую для восстановления, если стыковый зазор необычен. При установке колец следует проверять маркировку того, какая часть находится вверху или внизу, а также проверять различную маркировку для разных положений.

Кольца ставить с помощью надлежащего набора, т.е. с помощью расширителя колец. Зазор между кольцом и канавкой проверяют щупом.

Осевой и радиальный зазоры старого кольца проверяются и записываются для оценки степени износа за определенное количество часов работы.

Как выполняется установка поршневых колец?

Перед установкой поршневого кольца новое или запасное кольцо проверяют на наличие маркировки и сравнивают со старым на тот же класс или положение. Если старая маркировка поршневого кольца стерта, проверьте в руководстве идентификацию поршневого кольца, чтобы его можно было поместить в соответствующую канавку.

Канавка должна быть тщательно очищена, чтобы в ней не было отложений нагара и шлама. При очистке следует помнить, что некоторые канавки поршня покрыты специальной защитной пленкой. Они не должны быть повреждены при использовании рубильного или шлифовального инструмента.

После надлежащей очистки канавки поршневое кольцо устанавливается с помощью приспособления для поршневых колец, которое расширяет кольцо для вставки в канавку, сдвигая его с верхней части головки поршня. Убедитесь, что вставляете кольцо, сохраняя верхнюю маркировку на верхней стороне.

Большинство поршневых колец снабжены маркировкой «ВЕРХ», или поверхность с выбитым идентификационным номером считается верхней поверхностью, если нет специальной маркировки.

Чрезвычайно важно правильно использовать инструмент для расширения колец, так как неправильное использование может повредить кольцо или причинить вред оператору, так как кольцо находится под постоянным натяжением.

В небольших 4-тактных двигателях, в случае отсутствия инструмента, кольцо можно расширить с помощью одежды или тряпок, имеющихся в машинном отделении.

Две тряпки помещаются с каждой стороны концов колец и вытягиваются так, чтобы кольца можно было расширить и вставить сверху поршня.

После установки всех поршневых колец убедитесь, что отверстие или торец всех поршневых колец не выровнены во избежание утечки газа из камеры.

Срок службы поршневых колец

Как и все другие детали машин, поршневое кольцо также имеет установленный период времени капитального ремонта и замены. Срок службы поршневого кольца полностью зависит от типа поршневого кольца, размера двигателя, на котором оно установлено, и рабочего состояния кольца и гильзы.

Для больших двухтактных поршневых колец с диаметром отверстия около 900 мм общий срок службы кольца может составлять до 24 000 часов, а для небольших двигателей с диаметром отверстия 500 мм — до 16 000 часов.

Для вспомогательных морских 4-тактных двигателей с высокими оборотами срок службы поршневых колец обычно меньше, чем у 2-тактных двигателей. Средний срок службы морского 4-тактного высокоскоростного двигателя составляет примерно 8000 часов, после чего требуется замена.

Вам также может быть интересно прочитать:

• Как изготавливаются поршневые кольца?
• Юбка поршня, поршневой шток и магистральный поршень
• Руководство по очистителю смазочного масла
• Морской гребной вал — проектирование и конструкция
• Руководство по морскому газойлю и LSFO, используемым на судах
• Что такое скребок для подшипников?

Отказ от ответственности:  Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight.