КЛУБ НА ВЕНТИЛИАРИТЕ
аксесоари
КАКВО ДА ПУСНЕТЕ НА ПИСТОНА
Техническият прогрес засяга дори най-малките, на пръв поглед, автомобилни части.
Александър БУДКИН
При това буталните пръстени не само не изостават от другите „жлези“, но могат да послужат като пример (виж таблицата).
Започваме да танцуваме от печката, или по-скоро от буталото. Докато двигателите се подобряваха, жлебът на първия бутален пръстен постепенно се измества нагоре - по-близо до горивната камера. Това, първо, позволява да се намали височината и теглото на буталото, и второ, което е по-важно днес - да се намали токсичността на отработените газове чрез намаляване на обема на кухината между стената на цилиндъра и горната (топлинна) зона на буталото - изпаренията на горивото, които попадат тук, практически не изгарят. Очевидно близостта на пръстена до горивната камера се отразяваше на неговата температура. За да ограничите растежа си, е необходимо да намалите пролуката между буталото и стената на цилиндъра, но е изключително необходимо да се профилира много точно буталото, в противен случай няма да можете да избегнете точкуването. В студено състояние диаметърът на цилиндъра в областта на топлинната зона се прави променлив по височина - с лек конус. И само след нагряване буталото става наистина цилиндрично.
Друг проблем е износването на каналите на пръстените. За да се бори с него, в алуминиевото тяло на буталото се правят плътни вложки за един или два горни пръстена - на дизелите този дизайн отдавна е норма. Понякога това решение настоява да промените топлинната обработка на самите пръстени, но повече за това по-късно.
Един от основните въпроси, които днес трябва да решим, е изборът на материал за пръстените: чугун или стомана? Въпреки че, изглежда, наскоро въпросът не беше толкова остър. Традиционният материал на пръстените - високоякостен чугун с кълбовиден графит (вид микроструктура от чугун) - беше добър за всички, стига височината на пръстените да беше 2, 0–2, 5 мм. Следвайки тенденцията за намаляване на този размер, сега се правят пръстени от чугун с височина по-малка от 1, 5 мм. Ограничението може да стане 1, 2 мм, но тогава - уви … компресионните пръстени с височина 1, 2 мм (норма за повечето перспективни двигатели), 1, 0 мм и дори 0, 8 мм (има някои) вече са предпочитани от стомана. По-малката височина на ринговия колан позволява на дизайнерите значително да намалят височината на буталото и следователно да намалят височината на двигателя, да увеличат твърдостта на конструкцията, да намалят инерцията и да увеличат максималната скорост. Тук имате малък детайл. Добавяме, че стоманените пръстени почти никога не се счупват, имат по-голяма еластичност и якост на огъване и позволяват по-малко износване както на самия пръстен, така и на каналите (четете - увеличете ресурса).
Бавно, но сигурно се променя и топлинната обработка на пръстените. Днес покритието на работната повърхност на пръстена с хром или молибден все още се счита за модерно. Но от няколко години насам пръстените с хромирано покритие на цялата повърхност на първия пръстен се произвеждат масово. Необходимостта от това се дължи именно на буталните вложки, които бяха споменати по-горе. В крайна сметка пръстенът в контакт с вложката се износва по-бързо на долната и горната повърхност. Следващата стъпка е азотирането на стоманени пръстени по цялата повърхност. И тогава? На SM пръстените (Schottle Motoroentail, Германия) за двигатели с формула 1 върху работната повърхност се нанася титаново покритие, което след азотиране се превръща в нитрид на титан (снимка 1). Получената твърдост е почти два пъти по-висока, отколкото при хромиране. Такива пръстени вече се правят на серии.
Има иновации в обработката на пръстени. Сегашният гребен на Schottle е микро-нагласяване на работна повърхност с дълбочина 0, 001 mm: тази повърхност изглежда тъпа и придобива обичайния си блясък само след пускане вътре.
Добър пример за това как съвременната технология влияе върху живота на продуктите е новият Mercedes-Actros: пръстените, инсталирани на него, са проектирани за 1 милион км (!).
Вторият бутален пръстен не заслужава специално внимание на дизайнерите и копира само някои технически решения, използвани при производството на "първия номер". Но нещо попадна в третия ринг. И тук има борба между стомана и чугун, но не толкова остра. Общите тенденции са следните: на бензиновите двигатели те често слагат комбинирани пръстени за маслени скрепери (снимка 2), на дизелите - по-познати с обърнато U-образно напречно сечение (снимка 1). Но тук се води борба за намаляване на размера.
Японските бутални пръстени (а клонът на SM на компанията, специализирана в пръстените, принадлежат на японската компания NPR) доставят Русия от четири години. Означава ли това, че колите на някои руснаци имат същите халки като на "шестстотин" Мерцедес? Като цяло, да. Но те не могат да достигнат ресурс, близък до най-престижната кола в Русия - твърде много фактори влияят върху работата на пръстените. Четири са най-важните: геометрия на цилиндъра, качество на хониране, качество на маслото и пречистване на въздуха. Тестерите на ZR намериха хулигани в цилиндрите на напълно нови домашни коли. Тук имате условията на работа на пръстените. Дори такава дреболия като нестандартно уплътнение на главата на блока при стандартни въртящи моменти може да доведе до отклонение в геометрията на цилиндрите (а неспазването на самия въртящ момент на затягане е още повече). Също толкова важно е как да поставите пръстена с помощта на специални устройства. Струва си да се прекалява с разширяването на пръстена и комплектът може да бъде изхвърлен. Всъщност, дори при видимо запазване на формата, необходимото разпределение на налягането около обиколката на цилиндъра вече не може да бъде достигнато.
По този начин отбелязваме едно от предимствата на стоманените азотни пръстени - способността да работи върху всякакъв материал от цилиндъра, независимо дали е чугун, алуминий, стомана, никел или хром, което не може да се каже за пръстени, покрити с молибден или хром.
И накрая, защо пръстените с размери за ремонт не се произвеждат в чужбина, защото индивидуалният им избор изглежда просто необходим. Отговорът е прост. Поставянето на пръстен с номинален размер в цилиндъра с най-голям размер на поправката ще увеличи хлабината в ключалката на пръстена от 0, 2-0, 4 mm до 0, 35–0, 55 mm. И с всички "номинални" размери - след 10-20 хиляди километра разликата е не по-малка. Затова те решиха, че производството на пръстени за всички размери на ремонт е икономически неоправдано, а добрата работа на пръстените се постига много различно. Както - вече казахме.
Нашата справка
Буталните пръстени на фрикционно превишаване представляват 40 до 60% от всички механични загуби в двигателя. В особено трудни условия първият пръстен работи. Той представлява около 60% от загубите от триене на всички пръстени, той задържа около 50% от налягането на газа в цилиндъра, а при липса на охлаждане на маслото на буталото, той преминава през него до 60% от топлината, предавана на буталото.
Връщане към отпечатаното
КОГАТО ВЕЧЕТО се е разпаднало
Гараж Антикоре - 1000 часа в солна камера.