Если вы посмотрите на лужу масла на полу в цеху, вы можете подумать, что это коленчатый вал. или прокладка масляного поддона. Или, может быть, это одна из прокладок, из-за которых вам приходится постоянно доливать охлаждающую жидкость обратно в резервуар. По праву, каждая прокладка или уплотнитель важны, но первыми претендентами могут стать поршневые кольца, особенно компрессионные. Вы можете купить еще одну кварту масла или охлаждающей жидкости в местном магазине запчастей, но вы не можете купить сменные емкости для сжатия.
Сколько миль на ваших кольцах? Большинство владельцев/операторов могут назвать вам количество миль или часов на своих грузовиках или оборудовании. Они, вероятно, могут сделать то же самое для шин, масла и других запасных частей. Например, двигатель Caterpillar C15 с ходом поршня 6.8 дюйма, работающий на 1500 об/мин и движущийся со скоростью 65 миль в час в течение одного часа, очевидно, прошел 65 миль. Но поршневые кольца прошли вверх и вниз по стенкам цилиндра чуть более 19 миль с шагом менее 7 дюймов. И они изменили направление 180,000 XNUMX раз (дважды за каждый полный оборот
двигатель). Довольно сложную задачу они выполняют!
Поршневые кольца, как и многие другие компоненты двигателя, развивались на протяжении многих лет, но функциональность по сути не изменилась. Большинство мощных дизельных двигателей используют поршни с тремя кольцами. Верхнее компрессионное кольцо отвечает за уплотнение примерно 90% сжатия в цилиндре. Оно работает в самых жестких условиях, подвергаясь самым высоким термическим и механическим нагрузкам. Промежуточные кольца выполняют двойную функцию. Их основная задача — контроль масла, но они способствуют уплотнению сжатия. Масляное кольцо является привратником смазки. Оно соскребает излишки масла со стенки цилиндра, оставляя необходимое количество масла на поверхности для поддержания защитной масляной пленки.
Кольца в первую очередь предназначены для уплотнения сжатия и контроля расхода масла, но они также передают около 70% тепла, создаваемого при сгорании, от поршня к стенкам цилиндров, чтобы поглощаться системой охлаждения. Некоторые двигатели имеют трубки охлаждения поршней (форсунки), которые распыляют масло под днищем поршней, чтобы помочь охладить их.
Две основные конструкции колец — это keystone или прямоугольные. Keystone кольца имеют конические стороны. Во время работы эта конструкция создает эффект клина, позволяя кольцу расширяться и втягиваться в кольцевую канавку поршня. Это помогает уменьшить износ и заедание кольца. Прямоугольные кольца имеют простой прямоугольный профиль, предназначенный для поддержания 
постоянное давление на стенку цилиндра. Такая конструкция имеет свои преимущества, но может быть более склонна к заеданию или износу.
Конструкции колец также могут включать выемки или скосы на внутренних или внешних углах. Обработка верхней внутренней или нижней внешней кромки кольца создает положительное скручивание. Противоположное действие, обработка нижней внутренней или верхней внешней кромки, вызовет отрицательное скручивание кольца во время работы.
Более тонкая и трудноуловимая особенность — это различные конструкции поверхности кольца. Поверхность кольца — это внешний край кольца, который соприкасается со стенкой цилиндра.
Поршни не движутся идеально прямо внутри цилиндров. Рабочие силы и зазоры позволяют им качаться из стороны в сторону, и, как показано на иллюстрациях на этой странице, кольца не остаются в тех же положениях. Они скручиваются и движутся в кольцевых канавках поршня. Чтобы компенсировать это, инженерия и геометрия, которые входят в проектирование компонентов цилиндра (гильзы, поршни и кольца), гораздо более подробны, чем то, что можно представить в этой короткой статье.
В дополнение к базовым конструкциям, в дизельных двигателях используются различные материалы, покрытия и производственные процессы. Не существует решения «одной конструкции, подходящей всем». Поршни, гильзы и кольца должны работать согласованно, чтобы герметизировать компрессию в цилиндре, контролировать расход масла и передавать тепло. Профиль поверхности, зазоры, выемки, материалы, покрытия, степень углов и отделка стенок (хон) стенок цилиндра — все это работает вместе, чтобы поддерживать надежное уплотнение компрессии и контролировать расход масла. После первоначальной процедуры обкатки, которая имеет решающее значение для недавно восстановленного двигателя, для постоянной программы технического обслуживания важно обеспечить хороший срок службы этих компонентов. Вы, возможно, слышали термины, что двигатель:
Эти жалобы обычно связаны с поврежденными кольцами, поршнями и стенками цилиндров. Вдыхание грязного воздуха, использование грязного масла и углеродистых отложений ужасно для этих деталей. Застрявший мусор может быть чрезвычайно абразивным.
Поршневые кольца — это металлическое уплотнение, предназначенное для выполнения важных задач — герметизации сжатия и контроля расхода масла.
В зависимости от применения и двигателя, остановить протекающую прокладку масляного поддона, чтобы она не оставляла лужу масла, довольно недорого — примерно три часа работы и несколько деталей. Замена заднего сальника коленвала стоит дороже, примерно 14 часов работы, стоимость сальника и несколько других деталей. Замена колец — более ответственное дело, требующее где-то около 40 часов работы. В зависимости от повреждения, это может быть тысячи долларов на детали. То, как хорошо вы ухаживаете за кольцами, определит, сколько миль или часов они прослужат. Регулярное плановое техническое обслуживание может значительно продлить срок службы не только колец, но и других важных компонентов двигателя.■
Стив Скотт присоединился к отделу обслуживания в лПД в 1982 году, работая с запчастями, обслуживанием и продажами для различного оборудования, дизельных и газовых двигателей. С 2004 года он является директором по разработке продукции и технической поддержке lPD. Для получения дополнительной информации отправьте электронное письмо по адресу sscott@ipdparts.com.
Если вы являетесь существующим клиентом и у вас уже есть учетная запись, нажмите здесь, чтобы найти качественные детали IPD.
Если вы хотите найти дистрибьютора IPD или стать дистрибьютором IPD, заполните нашу форму.
