Поршневые кольца для двигателей внутреннего сгорания. Страница 2


Конструкция и форма поршневых колец 11.5
Хромирование
Хромовое покрытие может наноситься как гальваническим методом, так и методом плазменного напыления. У маслосъёмных поршневых колец при­меняется гальваническое нанесение покрытия.
Свойства:
• Большой срок службы (износостойкость).
• Твёрдая,нечувствительная поверхность.
• Меньший износ цилиндров (примерно 50% по сравнению с кольцами без покрытия).
• Хорошая сопротивляемость по отношению к следам пригара.
• Антифрикционные свойства хуже чем при молибденировании.
• По причинехорошей износостойкости необходимо больше времени для приработки, чем у неармированных, маслосъёмных со стальными пла­стинками или U-образных пружинных маслосъёмных поршневых колец.

Виды покрытия рабочей поверхности кольца

Рис. 4 - Полностью с покрытием Рис. 5 - Со вставкой с нанесенным Рис. 6 - С неполной наружной
покрытием в рабочей поверхности оболочкой с одной стороны
кольца
Поршневые кольца | 21
1.5 I Конструкция и форма поршневых колец
Отслаивание покрытия
Время от времени происходит отслаи­вание напылённого молибденом и феррооксидом покрытия рабочей поверхности. Причиной этому являются в основном ошибки при монтаже порш­невых колец (слишком сильное растяги­вание при надевании на поршень и натя­гивание колец, как показано на рисунке 1). При неправильном надевании колец на поршень покрытие разламывается только на спинке кольца (рис. 2). Если нанёсеное покрытие на стыковых концах отслаивается (рис. 3), то это ука­зывает на вибрацию поршневого кольца из-за сбоя процесса сгорания (напр., детонационное сгорание).


Рис. 3
22 | Поршневые кольца
Конструкция и форма поршневых колец 11.5
Обработка рабочей поверхности (обтачивание, притирка, шлифование)
Рабочие поверхности поршневых колец из чугуна, как правило, подвергаются только тонкой обточке. Из-за неболь­шого времени приработки неармиро-ванных колец отказываются от обра­ботки рабочей поверхности шлифова­нием или притиркой. Рабочие поверх­ности с нанесённым покрытием или под­верженные закалке либо только шлифу­ются, либо притираются. Причина этого состоит в том, что благодаря хорошей износостойкости это длилось бы очень долго до тех пор, пока кольца приняли бы круглую форму и стали бы хорошо уплотнять. Результатом были бы потеря мощности и высокий расход масла.
Выпуклая форма рабочей поверхности
Следующая причина для использования процесса шлифования или притирки -это форма рабочей поверхности. Порш­невые кольца прямоугольного сечения из-за движения вверх и вниз, а также из-за движения кольца в кольцевой канавке (скручивание кольца) прини­мают по прошествии некоторого вре­мени на рабочей поверхности выпуклую форму (рис. 5 и 6). Это положительно отражается на образовании маслянис­той плёнки и сроке службы колец.

Рис. 4

Рис. 6
Поршневые кольца | 23
1.5 I Конструкция и форма поршневых колец


Уже при производстве колец с нанесён­ным покрытием им придают несколько выпуклую форму. Вследствие этого они не должны получать определённую форму при приработке, а уже с самого начала имеютжелаемую форму и уже предварительно приработанную рабо­чую поверхность. Благодаря этому нет не только повышеного износа от прира­ботки, но и вместе с ним связанного расхода масла. Из-за точечного кон­такта рабочей поверхности кольца появляется более высокое специфи­ческое давление прижима на стенку цилиндра и, вместе с этим, более хоро­шая герметизация от газа и масла. Также уменьшается опасность кромоч­ного контакта, исходящая от ещё острых кромок кольца. У кольца из хрома есть и без того всегда перелом кромки для того, чтобы предотвратить продавлива-ние масляной плёнки при приработке. Очень твёрдый хромовый слой при не очень удачной конструкции мог бы при­вести к значительному износу и к повреждению более мягкой стенки цилиндра.
Симметричные, выпуклые рабочие поверхности кольца (рис. 1), незави­симо от того, являются ли они результа­том приработки или уже производства, обладают очень хорошими антифрикци­онными свойствами и создают опреде­ленную толщину маслянистой плёнки. При симметричной выпуклости толщина маслянистой плёнки при движении поршня вниз и вверх везде одинаковая. Силы, действующие на кольцо и позво­ляющие ему всплывать на масляной плёнке, в обоих направлениях равны.
Если выпуклость - уже результат произ­водства кольца, то для лучшего кон­троля расхода масла существует воз­можность создать асимметричную выпу­клость. Высшая точка выпуклости нахо­дится тогда не в середине рабочей поверхности, а немного ниже (рис. 2).
Рис. 1 - Симметричная выпуклость

Рис. 2 -Асимметричная выпуклость
24 | Поршневые кольца

Конструкция и форма поршневых колец 11.5
При движении кольца вверх оно хорошо скользит по масляной плёнке в направ­лении верхней мёртвой точки, так как образование масляного клина, благо­даря большей действующей площади над вершиной выпуклости кольца больше, чем под ней (рис. 3). Скорее всего, кольцо выдавливается масляной плёнкой, а не наоборот. Это означает, что толщина маслянистой плёнки при движении вверх сильно не уменьшается. При движении кольца вниз (рис. 4), из-за меньшей действующей площади под вершиной его выпуклости оно не может так сильно планировать на мас­ляной плёнке. Большее количество масла снимается и транспортируется обратно в кривошипную камеру. Вслед­ствие этого, асимметрично выпуклые кольца служат также и для контроля расхода масла, особенно при неблаго­приятных условиях эксплуатации в дизельных двигателях. Это случается, например, после более длительных фаз холостого хода, следующих за перио­дами полной нагрузки, при которой часто происходит выброс масла в выпускную систему и появляется голу­бой дым при повторном газовании.

Рис. 4
Обработка поверхности
В зависимости от конструкции поверх­ности поршневых колец могут быть либо без покрытия, либо фосфатирован-ными, либо покрытыми медью. Это влияет лишь на антикоррозионные свой­ства колец. Кольца без покрытия, хоть они прекрасно и блестят пока новые, они, однако, совсем незащищены от появления ржавчины. Фосфатирован-ные кольца имеют матово-чёрную поверхность и защищены слоем фосфата от появления ржавчины.
Покрытые медью кольца также хорошо защищены от ржавчины и имеют лёгкую защиту от образования следов пригара, образующегося во время приработки. Медь обладает определённым эффек­том сухой смазки и, вследствие этого, минимально выраженными антифрик­ционными свойствами при приработке.
На работу колец обработка поверхно­сти, тем не менее, не влияет. Таким образом, качество поршневого кольца не зависит от его цвета.


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я