Поиск
Режим работы двигателя
|
Впрыск бензина
|
Верхнее поршневое кольцо
Верхнее поршневое кольцо очень трудно обеспечивать смазкой, особенно при положении поршня в в. м. т. В этой зоне трение поршневого кольца о стенку цилиндра близко к полусухому и вызывает увеличенный износ как поршневого кольца, так и участка стенки цилиндра. Основным требованием, предъявляемым к поршневым кольцам, является плотное (без просвета) прилегание их к стенке цилиндра и торцов колец к стенкам канавок в поршне. Условия работы поршневых колец резко ухудшаются при их вибрации и прорыве в картер двигателя газов, происходящем в случае потери кольцами упругости, вследствие повышенного и неравномерного износа их, цилиндра и канавок. При этом резко повышается температура колец, они закоксовываются, увеличивается расход масла, ухудшаются механические свойства металла колец и возрастает их износ. Компрессионные поршневые кольца в совокупности с канавками в поршне и зазорами в них выполняют функции лабиринтного уплотнения. Лабиринтное уплотнение представляет собой систему полостей, сообщающихся узкими щелями. Течение газов через эти полости и щели сопровождается расходом энергии на трение и образованием вихрей.
В результате этого в системе полостей устанавливается давление, падающее ступенями до давления окружающей среды, что обусловливает течение газа с небольшой скоростью и, следовательно, с небольшим расходом. Поршневые кольца прижимаются к стенкам цилиндров под действием сил упругости и давления газов со стороны поршневых канавок. Давление газа над поршнем в цилиндре равно р. Часть газа, проходящего под первым поршневым кольцом, расширяется в зазоре до давления. Число компрессионных колец, особенно в быстроходных двигателях, может быть ограничено двумя-тремя. Применение большего числа поршневых ко-лец (пять-шесть) в дизеле объясняется необходимостью уменьшения утечки сжимаемого воздуха при пуске. Для плотного прилегания поршневого кольца к зеркалу цилиндра необходимо неравномерное распределение давлений по его окружности. Последнее достигается применением специальной технологии при изготовлении колец. При этом в свободном состоянии кольца имеют некруглую форму. Необходимость неравномерного распределения давлений по окружности поршневых колец вызывается тем, что по мере их износа начальное распределение давлений кольца изменяется так, что больше всего давление падает у замка кольца. Вследствие этого концы кольца могут даже отходить от стенок цилиндра.