În orice motor modern cu piston există piese care asigură etanșeitatea camerei de ardere și lubrifierea cilindrilor - segmente de piston.Citiți totul despre segmentele de piston, tipurile lor existente, caracteristicile de proiectare și funcționare, precum și despre selectarea și înlocuirea corectă a inelelor în articolul propus.
Ce sunt segmentele pistonului?
Inele de piston - părți ale grupului cilindru-piston (CPG) al unui motor cu ardere internă;inele metalice detașabile montate pe pistoane pentru a etanșa camera de ardere, a reduce pierderile de ulei de motor și a minimiza cantitatea de gaze de eșapament care intră în carter.
Pentru funcționarea normală a unui motor cu ardere internă cu piston, este extrem de important ca în camera de ardere să se creeze o presiune care depășește un anumit nivel minim la sfârșitul cursei de compresie (când pistonul atinge punctul mort superior) - acest parametru se numește comprimare.Pentru motoarele pe benzină, compresia se află în intervalul 9-12 atmosfere, pentru unitățile diesel acest parametru este de 22-32 atmosfere.Pentru a obține compresia necesară, este necesar să se asigure etanșarea camerei de ardere - această problemă este rezolvată de segmentele pistonului.
Segurile de piston îndeplinesc mai multe funcții cheie:
● Etanșarea camerei de ardere - dimensiunea inelului este selectată exact în funcție de diametrul interior al cilindrului, ceea ce împiedică pătrunderea gazelor din camera de ardere în carter;
● Reducerea forțelor de frecare - aria de frecare a inelelor de pe pereții cilindrului este mult mai mică decât aria pistonului, ceea ce reduce pierderile de frecare ale pieselor CPG;
● Compensarea dilatarii termice a materialelor CPG - pistoanele si cilindrii sunt realizate din diferite aliaje cu coeficienti diferiti de dilatare termica, introducerea de inele previne blocarea pistoanelor si schimbarile de compresie atunci cand temperatura motorului creste si scade;
● Ungerea pereților cilindrilor și îndepărtarea uleiului în exces (care împiedică pătrunderea acestuia în camerele de ardere și reduce pierderile de ulei din cauza deșeurilor) - inelele cu un design special asigură îndepărtarea excesului de ulei de pe pereții cilindrilor formați în timpul funcționării motorului, dar lăsați pelicula de ulei necesară pentru a reduce frecarea;
● Răcirea pereților pistonului - o parte din căldura de la piston este îndepărtată către pereții cilindrului prin inele.
Este ușor de observat că inelele pistonului joacă un rol crucial în funcționarea CPG și în funcționarea întregii unități de putere.Orice defecțiuni și uzură a inelelor se manifestă printr-o pierdere a puterii motorului și o deteriorare generală a funcționării acestuia, astfel încât aceste piese trebuie înlocuite.Dar înainte de a cumpăra sau a comanda noi inele, ar trebui să înțelegeți tipurile existente ale acestor piese, designul și caracteristicile lor de lucru.
Piston și segmente de piston
Tipuri, design și principiul de funcționare a segmentelor de piston
Două tipuri de inele sunt instalate pe un piston:
● Compresie (superioară);
● Racătoare de ulei (inferioare).
Toate inelele sunt amplasate în caneluri transversale (caneluri) de profil dreptunghiular, realizate mai aproape de capul pistonului.Inelele de diferite tipuri diferă ca design și scop.
Inelele de compresie asigură etanșarea camerei de ardere, unul, două sau trei inele pot fi instalate pe un piston (unul la motoarele cu ardere internă în doi timpi ale motocicletelor, două la majoritatea motoarelor moderne în patru timpi, trei la unele motoare diesel), acestea sunt situate în partea superioară a pistonului.Din punct de vedere structural, inelele de compresie sunt foarte simple: acesta este un inel metalic detașabil, a cărui tăiere este realizată sub formă de încuietoare simplă (dreaptă, oblică) sau complexă, pe unele inele din lacăt există o adâncitură pentru un dop.Încuietoarea are un spațiu mic (mai mulți micrometri), care servește la compensarea expansiunii termice a piesei în timpul funcționării motorului.
Inelele sunt fabricate din oțel sau din fontă de clase speciale, suprafața lor exterioară (de lucru) poate avea un profil diferit:
● Plat simplu - în acest caz, inelul are o secțiune transversală dreptunghiulară sau o secțiune sub forma unui patrulater neregulat;
● Raza (în formă de butoi) - suprafața exterioară a inelului este un arc de cerc de rază mare;
● Cu o teșitură - pe suprafața exterioară se realizează o teșitură de înălțime mică;
● Inele „minute” - suprafața exterioară are o pantă spre vârf, unghiul de înclinare este de câteva zeci de minute de arc, datorită căruia inelele și-au primit numele.
Profilul plat are inele de compresie superioare, care sunt forțate să lucreze la temperaturi și presiuni ridicate în condiții de lubrifiere insuficientă.Pentru a reduce uzura, suprafața de lucru a piesei este cromată, fosfatată, acoperită cu staniu sau tratată în alt mod.Un astfel de inel este complet adiacent oglinzii cilindrului în timpul funcționării, asigurând etanșarea și îndepărtarea căldurii din piston.
Inelele inferioare au adesea un profil mai complex.Inelele cilindrice au o rezistență mai mică la frecare, menținând în același timp un grad suficient de etanșare.Inelele „minute”, datorită înclinării suprafeței de lucru, reduc forțele de frecare: atunci când pistonul se mișcă în jos (pe cursa de lucru), inelul alunecă de-a lungul oglinzii cilindrului cu marginea ascuțită, iar când se deplasează în sus, inelul este stors din oglinda cilindrului din cauza panei de ulei rezultată.
Inelele racletoare de ulei asigură distribuția corectă a peliculei de ulei pe suprafața cilindrului și împiedică pătrunderea uleiului în camera de ardere (scoateți-l din oglinda cilindrului).Un singur inel este utilizat pe un piston, aceste piese nu sunt pe pistoanele motoarelor în doi timpi (deoarece uleiul este adăugat direct la benzină).De obicei, inelele raclete de ulei au un design compozit, care include inelele în sine și expansoare.
Inele de piston și schema lor de acțiune
Inelele raclete de ulei sunt:
● dintr-o bucată - un inel în formă de U orientat spre bază spre piston.La bază există o serie de găuri rotunde sau alungite prin care se efectuează scurgerile de ulei;
● Compozit - se folosesc doua inele subtiri (despicate), intre care se afla un element distantier.
Elementele distanțiere sunt:
● Radial - asigura presiunea inelelor pe peretele cilindrului;
● Axial - folosit numai in combinatie cu inele compozite, asigura deblocarea inelelor;
● Tangenţiale - elemente distanţiere combinate, asigură expansiunea simultană a inelelor şi presiunea acestora pe peretele cilindrului.
Elementele distanțiere sunt plăci (plane) sau arcuri elicoidale încastrate între sau sub inele, doar unul sau două arcuri de diferite tipuri pot fi folosite în inelul racletor de ulei.
Inelul răzuitor de ulei este presat pe peretele cilindrului și, datorită designului său, asigură îndepărtarea peliculei de ulei în exces.Uleiul colectat intră în canal prin orificiile inelului, de unde se scurge în carterul motorului prin orificiile din peretele pistonului.În același timp, o parte din ulei rămâne sub forma unei pelicule subțiri de ulei pe peretele cilindrului, ceea ce reduce frecarea în întreaga CPG.
Cum să alegeți și să înlocuiți segmentele pistonului
În timpul funcționării motorului, segmentele de piston sunt supuse unor sarcini mecanice și termice semnificative, ceea ce duce la uzura treptată a acestora și la pierderea performanței.Pe măsură ce inelele se uzează, acestea încetează să-și îndeplinească funcțiile, ceea ce duce la o scădere a compresiei, la infiltrarea gazelor în carter și a uleiului în camera de ardere.O problemă serioasă este și „cocsarea” inelelor (blocarea din cauza acumulării de depuneri de carbon în canelurile pistonului).Ca urmare, motorul își pierde puterea și răspunsul la accelerație, evacuarea capătă o nuanță caracteristică gri sau chiar neagră, iar consumul de combustibil și ulei crește.Când apar aceste semne, este necesar să diagnosticați motorul - verificați compresia, inspectați lumânările și alte piese.Dacă compresia este prea mică, lumânările sunt stropite cu ulei și există probleme cu funcționarea unității de alimentare, atunci inelele pistonului trebuie înlocuite.
Pentru înlocuire, ar trebui să alegeți numai inelele de acele tipuri și numere de catalog care sunt furnizate pentru acest motor special.Trebuie avut în vedere faptul că, după efectuarea unei revizii majore a motorului cu cilindri de găurit, este necesar să se utilizeze inele de dimensiune de reparație potrivite pentru pistoanele noi.
Înlocuirea inelelor trebuie efectuată în conformitate cu instrucțiunile pentru repararea unității de alimentare.În general, această lucrare necesită dezasamblarea motorului și încasarea pistoanelor.Inelele vechi sunt îndepărtate și canelurile sunt curățate temeinic.Inelele noi trebuie plasate în conformitate cu instrucțiunile marcajelor „Sus” sau „Sus” de pe ele.La instalarea inelelor, se verifică golurile dintre suprafața laterală a piesei și peretele canalului din piston, precum și în blocarea inelului introdus în cilindru.Toate degajările trebuie să se încadreze în limitele stabilite pentru motor.Inelele sunt amplasate pe piston, astfel încât încuietorile lor să nu se afle pe aceeași linie și să nu cadă pe axa găurilor pentru degete - așa se formează un labirint care împiedică pătrunderea gazelor din camera de ardere.
Când montați un piston cu inele noi în cilindru, trebuie utilizat un dorn special care presează inelele pe piston.După înlocuirea segmentelor de piston, se recomandă să rulați în motor - nu supraestimați viteza pentru primii 800-1000 km și încărcați motorul la jumătate de putere, la sfârșitul rodajului, trebuie să schimbați uleiul de motor. .
Cu alegerea corectă și înlocuirea segmentelor de piston, motorul își va recăpăta puterea anterioară și va funcționa cu încredere în toate modurile.
Ora postării: Iul-13-2023