V každém moderním pístovém motoru jsou díly, které zajišťují těsnost spalovací komory a mazání válců - pístní kroužky.Přečtěte si vše o pístních kroužcích, jejich stávajících typech, konstrukčních prvcích a provozu, stejně jako o správném výběru a výměně kroužků v navrhovaném článku.
Co jsou pístní kroužky?
Pístní kroužky - části skupiny válec-píst (CPG) spalovacího motoru;kovové odnímatelné kroužky namontované na pístech za účelem utěsnění spalovací komory, snížení ztrát motorového oleje a minimalizace množství výfukových plynů vstupujících do klikové skříně.
Pro normální provoz pístového spalovacího motoru je kriticky důležité, aby se na konci kompresního zdvihu (když píst dosáhl horní úvrati) ve spalovací komoře vytvořil tlak překračující určitou minimální úroveň - tento parametr se nazývá komprese.U benzínových motorů leží komprese v rozmezí 9-12 atmosfér, u dieselových jednotek je tento parametr 22-32 atmosfér.Pro dosažení potřebné komprese je nutné zajistit utěsnění spalovací komory – tento problém řeší pístní kroužky.
Pístní kroužky plní několik klíčových funkcí:
● Těsnění spalovacího prostoru - velikost kroužku se volí přesně podle vnitřního průměru válce, což zabraňuje průniku plynů ze spalovacího prostoru do klikové skříně;
● Snížení třecích sil - třecí plocha kroužků na stěnách válce je mnohem menší než plocha pístu, což snižuje třecí ztráty dílů CPG;
● Kompenzace tepelné roztažnosti materiálů CPG - písty a válce jsou vyrobeny z různých slitin s různými koeficienty tepelné roztažnosti, zavedení kroužků zabraňuje zadření pístů a změnám komprese při vzestupu a poklesu teploty motoru;
● Mazání stěn válců a odstraňování přebytečného oleje (který zabraňuje jeho vnikání do spalovacích prostorů a snižuje ztráty oleje odpadem) - kroužky speciální konstrukce zajišťují odvod přebytečného oleje ze stěn válců vzniklých při chodu motoru, ale ponechte olejový film nezbytný pro snížení tření;
● Chlazení stěn pístu - část tepla z pístu je odváděna na stěny válce přes kroužky.
Je snadné vidět, že pístní kroužky hrají zásadní roli v provozu CPG a fungování celé pohonné jednotky.Případné poruchy a opotřebení kroužků se projeví ztrátou výkonu motoru a celkovým zhoršením jeho chodu, proto je nutné tyto díly vyměnit.Před nákupem nebo objednáním nových prstenů byste však měli porozumět stávajícím typům těchto dílů, jejich designu a funkcím práce.
Píst a pístní kroužky
Typy, konstrukce a princip činnosti pístních kroužků
Na jeden píst jsou instalovány dva typy kroužků:
● Komprese (horní);
● Škrabky oleje (spodní).
Všechny kroužky jsou umístěny v příčných drážkách (drážkách) obdélníkového profilu, vyrobených blíže k hlavě pístu.Prsteny různých typů se liší designem a účelem.
Kompresní kroužky zajišťují utěsnění spalovací komory, na jeden píst lze namontovat jeden, dva nebo tři kroužky (jeden u dvoudobých spalovacích motorů motocyklů, dva u nejmodernějších čtyřdobých motorů, tři u některých dieselových motorů), jsou umístěny v horní části pístu.Strukturálně jsou kompresní kroužky velmi jednoduché: jedná se o kovový odnímatelný kroužek, jehož řez je vyroben ve formě jednoduchého (rovného, šikmého) nebo složitého zámku, na některých kroužcích v zámku je vybrání pro zarážku.Zámek má malou mezeru (několik mikrometrů), která slouží ke kompenzaci tepelné roztažnosti dílu při chodu motoru.
Kroužky jsou vyrobeny z oceli nebo speciální litiny, jejich vnější (pracovní) povrch může mít různý profil:
● Jednoduchý plochý - prsten má v tomto případě obdélníkový průřez nebo průřez ve tvaru nepravidelného čtyřúhelníku;
● Rádius (sudovitý) - vnější povrch prstenu je oblouk kružnice o velkém poloměru;
● Se zkosením - na vnějším povrchu se vytvoří zkosení malé výšky;
● "Minutové" kroužky - vnější povrch má sklon k vrcholu, úhel sklonu je několik desítek obloukových minut, díky čemuž dostaly kroužky své jméno.
Plochý profil má horní kompresní kroužky, které jsou nuceny pracovat při vysokých teplotách a tlacích v podmínkách nedostatečného mazání.Pro snížení opotřebení je pracovní plocha dílu pochromovaná, fosfátovaná, pocínovaná nebo jinak upravená.Takový kroužek během provozu zcela přiléhá k zrcadlu válce a zajišťuje těsnění a odvod tepla z pístu.
Spodní prstence mají často složitější profil.Hlavňové kroužky mají menší třecí odpor při zachování dostatečného stupně utěsnění."Minutové" kroužky díky sklonu pracovní plochy snižují třecí síly: když se píst pohybuje dolů (při pracovním zdvihu), kroužek klouže po zrcadle válce svou špičatou hranou a při pohybu nahoru je kroužek vytlačený ze zrcátka válce v důsledku vzniklého olejového klínu.
Olejové stírací kroužky zajišťují správné rozložení olejového filmu po povrchu válce a zabraňují pronikání oleje do spalovacího prostoru (odstraňujte jej ze zrcátka válce).Na jednom pístu je použit pouze jeden kroužek, tyto díly na pístech dvoudobých motorů nejsou (jelikož se olej přidává přímo do benzínu).Kroužky na stírání oleje mají obvykle kompozitní design, který zahrnuje samotné kroužky a expandéry.
Pístní kroužky a jejich schéma působení
Kroužky na stírání oleje jsou:
● Jednodílný – kroužek ve tvaru U směřující k základně k pístu.Na základně je řada kulatých nebo podlouhlých otvorů, kterými se provádí vypouštění oleje;
● Kompozitní - používají se dva tenké (dělené) kroužky, mezi kterými je distanční prvek.
Distanční prvky jsou:
● Radiální - zajišťuje přítlak kroužků na stěnu válce;
● Axiální - používá se pouze ve spojení s kompozitními kroužky, umožňuje uvolnění kroužků;
● Tangenciální - kombinované distanční prvky, zajišťují současnou expanzi kroužků a jejich tlak na stěnu válce.
Distančními prvky jsou talířové (ploché) nebo vinuté pružiny zapuštěné mezi kroužky nebo pod kroužky, v kroužku stírače oleje lze použít pouze jednu nebo dvě pružiny různých typů.
Olejový stírací kroužek je přitlačen ke stěně válce a díky své konstrukci zajišťuje odstranění přebytečného olejového filmu.Nashromážděný olej se dostává otvory v kroužku do drážky, odkud otvory ve stěně pístu stéká do klikové skříně motoru.Část oleje přitom zůstává ve formě tenkého olejového filmu na stěně válce, což snižuje tření v celém CPG.
Jak vybrat a vyměnit pístní kroužky
Při provozu motoru jsou pístní kroužky vystaveny značnému mechanickému a tepelnému namáhání, což vede k jejich postupnému opotřebení a ztrátě výkonu.Opotřebováním kroužků přestávají plnit svou funkci, což vede ke snížení komprese, prosakování plynů do klikové skříně a oleje do spalovací komory.Závažným problémem je také "koksování" kroužků (zasekávání v důsledku hromadění karbonových usazenin v drážkách pístu).Tím motor ztrácí výkon a odezvu na plyn, výfuk získává charakteristický šedý nebo dokonce černý nádech a zvyšuje se spotřeba paliva a oleje.Když se tyto příznaky objeví, je nutné provést diagnostiku motoru - zkontrolovat kompresi, zkontrolovat svíčky a některé další díly.Pokud je komprese příliš nízká, svíčky jsou postříkány olejem a jsou problémy s provozem pohonné jednotky, je třeba vyměnit pístní kroužky.
Pro výměnu byste měli zvolit kroužky pouze těch typů a katalogových čísel, které jsou poskytovány pro tento konkrétní motor.Je třeba si uvědomit, že po provedení generální opravy motoru s vyvrtávacími válci je nutné použít opravné kroužky velikosti vhodné pro nové písty.
Výměna kroužků musí být provedena v souladu s pokyny pro opravu pohonné jednotky.Obecně tato práce vyžaduje demontáž motoru a zapuštění pístů.Staré kroužky jsou odstraněny a drážky jsou důkladně vyčištěny.Nové kroužky musí být umístěny v souladu s pokyny značek „Top“ nebo „Up“ na nich.Při montáži kroužků se kontrolují mezery mezi bočním povrchem dílu a stěnou drážky v pístu a také v zámku kroužku vloženého do válce.Všechny vůle musí ležet v mezích stanovených pro motor.Kroužky jsou umístěny na pístu tak, aby jejich zámky neležely na stejné linii a nespadaly na osu otvorů pro prsty - tak vzniká labyrint, který zabraňuje průniku plynů ze spalovací komory.
Při montáži pístu s novými kroužky do válce by měl být použit speciální trn, který přitlačí kroužky k pístu.Po výměně pístních kroužků se doporučuje zaběhnout motor - prvních 800-1000 km nepřeceňujte rychlost a zatěžujte motor na poloviční výkon, na konci záběhu vyměňte motorový olej .
Při správné volbě a výměně pístních kroužků motor znovu získá svůj dřívější výkon a bude spolehlivě pracovat ve všech režimech.
Čas odeslání: 13. července 2023