wtknow
Вчера 01:14
Износ и зазор поршневых колец
У меня есть несколько вопросов о кольцах, их износе и зазоре между ними.
- Что делает кольцо «поношенным»? Увеличивается ли зазор между кольцом и пальцем, когда кольцо изнашивается? Или в основном изнашиваются края колец, которые перестают плотно прилегать после того, как становятся «закруглёнными»? Насколько увеличивается зазор между кольцом и пальцем, когда оно изнашивается? Допустим, изначально зазор составлял 0,5 мм, а у изношенного кольца он равен 0,6 мм?
(Перед разборкой я проверил компрессию во всех цилиндрах. Во всех было 13 бар, но мой зазор в кольцах составляет 0,6 мм, а заводская спецификация — максимум 0,5 мм. Это значит, что они герметичны, но не изношены ли они?)
- Насколько следует увеличить зазор (в восстановленном двигателе), если давление наддува увеличивается с 0,4 до 1,4 бар?
На данный момент заводские характеристики моего двигателя составляют от 0,3 до 0,5 мм для обоих компрессионных колец. Диаметр цилиндра — 90 мм.
Повышенное давление приводит к большему нагреву. Из-за большего нагрева кольца сильнее расширяются, что требует увеличения зазора между кольцами. Но какой зазор мне нужен? Я занимаюсь ремонтом двигателя и столкнулся с необходимостью отрегулировать зазоры между кольцами, но не могу подобрать правильный зазор.
Я буду очень признателен, если кто-нибудь из опытных инженеров сможет ответить на мои вопросы.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/98935/piston-ring-wear-and-gap
«Износ» можно определить по слишком большому зазору в кольце. Имейте в виду, что есть две причины, по которым может увеличиться зазор в кольце. Первая, как вы и предполагали, — это износ самого кольца. Со временем оно изнашивается в той части, которая соприкасается с отверстием цилиндра, и это приводит к увеличению зазора в кольце. Есть ещё один аспект, о котором вы, возможно, не знаете. Если само кольцо изношено, оно будет хуже прилегать к отверстию. Это также может привести к прорыву газов сгорания, поскольку в месте соприкосновения кольца со стенкой цилиндра напряжение меньше.
Во-вторых, цилиндр может быть шире в верхней части, чем в нижней. Когда поршни движутся вверх и вниз в цилиндре, кольца изнашивают верхнюю часть цилиндра сильнее, чем нижнюю. Это особенно заметно, когда есть так называемый кольцевой выступ (в крайних случаях). Такое чаще случалось в старых двигателях с более слабыми материалами в цилиндрах, чем в современных. Чтобы снять выступ и извлечь поршень из цилиндра, вам понадобится специальный инструмент (развертка для выступов). В любом случае, по мере износа цилиндра его верхняя часть будет расширяться, и если вы измерите кольцо в этом месте, то увидите, что зазор больше, потому что кольцо может быть смещено дальше, чем в обычных цилиндрах. Если ваш цилиндр изношен, вы можете заметить это при измерении.
Края колец со временем не станут закруглёнными, если только не возникнет физическая проблема с поверхностью поршневых колец. Это может произойти только в том случае, если поршни настолько изношены, что кольцо может прогибаться, но я не думаю, что когда-либо сталкивался с таким. Обычно (и я говорю почти всегда) кольцо изнашивается перпендикулярно отверстию, то есть край кольца, соприкасающийся с отверстием, становится квадратным.
Я нашёл это видео, в котором довольно подробно рассказывается о зазоре в поршневой группе при принудительной индукции (Примечание: я обычно не смотрю видео этого парня, потому что его манера речи меня раздражает ... но иногда он даёт полезную информацию).
На видео у него есть такая таблица:
В этой таблице есть два примечания. Во-первых, все измерения указаны в метрической системе. Во-вторых, вы заметите, что для второго кольца указан другой (больший) зазор. В видео он объясняет почему, но вкратце его рассуждения сводятся к тому, что через первое кольцо всегда частично проходят продукты сгорания. Если зазор между вторым кольцом и стенкой цилиндра меньше или равен зазору между первым кольцом и стенкой цилиндра, это может привести к скоплению продуктов сгорания и повышению давления между двумя кольцами, что вызовет проблемы.
Чтобы определить, какой зазор вам нужен, умножьте число, соответствующее вашему усилию, на размер отверстия. Довольно простая процедура. В видео он говорит, что приведённые значения являются приблизительными и немного завышены. В видео он делает следующее примечание:
РЕДАКТИРОВАТЬ: В моей ленте на YouTube появилось ещё одно видео, и я решил добавить его сюда. Главный вывод, который они сделали: «Вы не ошибётесь, если возьмёте слишком большой размер. Если вы возьмёте слишком маленький размер, у вас будут проблемы». Вот видео от Total Seal Piston Rings. Если кто-то и разбирается в этом, так это они. Кроме того, они предложили ещё одну таблицу, которая упрощает работу с имперскими измерениями: