Поршневая группа (часть 15) |
Динамика и конструирование |
Качественное выполнение функций системой колец в составе поршневой группы определяется не только высокоэффективными конструкциями отдельных се элементов, но и правильностью подбора их комплекта. Обычно в ДсИЗ верхнее, компрессионное кольцо — прямоугольного сечения с бочкообразной рабочей поверхностью, а нижнее — скребковое, торсионное или минутное. В связи с тем, что у форсированных дизелей сложно обеспечить температуру в зоне канавки первого компрессионного кольца ниже температуры коксования масла, в качестве первого компрессионного используют кольцо с двусторонней трапецией (до 75% всех моделей). Нижнее компрессионное кольцо — прямоугольного сечения (до 40%), скребкового (до 35%) и реже с сечением в виде двусторонней трапеции (до 25%). В процессе эксплуатации кольцо теряет свою упругость неравномерно по его периметру. В первую очередь происходит потеря упругости кольца в зоне замка из-за его локального отжига. Кольцо в этой зоне начинает плохо контактировать с холодной стенкой цилиндра, процесс отжига с потерей упругости резко ускоряется и кольцо выходит из строя. Вследствие этого кольца изготовляются с неравномерной эпюрой давления. Большие удельные давления предусматриваются в зоне замка, что компенсирует потерю его упругости и, следовательно, увеличивает срок его службы (рис. 5.16). Форма замка компрессионного кольца может быть прямоугольной, косой и ступенчатой (рис. 5.17). Наиболее проста в изготовлении прямоугольная форма замка, но она обладает наихудшими из перечисленных газоуплотняющими свойствами, что, однако, мало сказывается на функциональных качествах при использовании их в быстроходных двигателях. Величина зазора в замке в рабочем состоянии 0,05...0,1 мм. В качестве материала для поршневых колец в основном применяют специальный серый высокопрочный чугун, который обладает стабильными показателями прочности и упругости при рабочей температуре в течение всего срока службы кольца, высокой износостойкостью в условиях граничного трения, хорошими антифрикционными свойствами, способностью достаточно быстро и эффективно прирабатываться к поверхности цилиндра. Легирующие добавки Cr, Ni, Mo, Wспособствуют повышению его жаропрочности до 340 °С. Наличие значительной части углерода в виде пластинчатого графита приводит к повышению адсорбирующих и смазывающих качеств поршневого кольца, а также снижает его чувствительность к концентраторам напряжений. Технология изготовления поршневых колец должна обеспечивать такую форму кольца в свободном состоянии, которая создавала бы необходимую эпюру давления в его рабочем состоянии. Современные кольца отливают индивидуально с минимальными припусками на механическую обработку и затем обрабатывают по копиру. После закалки и отпуска в них вырезают замок. Окончательное шлифование поверхностей кольца производят после напыления износостойкого материала. Newer news items:
Older news items:
|