У сваком модерном клипном мотору постоје делови који обезбеђују непропусност коморе за сагоревање и подмазивање цилиндара - клипни прстенови.Све о клипним прстеновима, њиховим постојећим типовима, карактеристикама дизајна и раду, као и правилном избору и замени прстенова прочитајте у предложеном чланку.
Шта су клипни прстенови?
Клипни прстенови - делови групе цилиндар-клип (ЦПГ) мотора са унутрашњим сагоревањем;метални одвојиви прстенови постављени на клипове како би запечатили комору за сагоревање, смањили губитке моторног уља и минимизирали количину издувних гасова који улазе у кућиште радилице.
За нормалан рад клипног мотора са унутрашњим сагоревањем, критично је важно да се у комори за сагоревање створи притисак који прелази одређени минимални ниво на крају такта компресије (када клип достигне горњу мртву тачку) - овај параметар се назива компресија.За бензинске моторе, компресија је у распону од 9-12 атмосфера, за дизел агрегате овај параметар је 22-32 атмосфере.Да би се постигла потребна компресија, потребно је осигурати заптивање коморе за сагоревање - овај проблем се решава клипним прстеновима.
Клипни прстенови обављају неколико кључних функција:
● Заптивање коморе за сагоревање - величина прстена се бира тачно према унутрашњем пречнику цилиндра, чиме се спречава продор гасова из коморе за сагоревање у картер;
● Смањење сила трења – површина трења прстенова на зидовима цилиндра је много мања од површине клипа, чиме се смањују губици трења делова ЦПГ;
● Компензација топлотног ширења ЦПГ материјала – клипови и цилиндри су направљени од разних легура са различитим коефицијентима топлотног ширења, увођењем прстенова спречава се заглављивање клипова и промена компресије када температура мотора расте и пада;
● Подмазивање зидова цилиндра и уклањање вишка уља (што спречава његово улазак у коморе за сагоревање и смањује губитак уља услед отпада) – прстенови посебног дизајна обезбеђују уклањање вишка уља са зидова цилиндра који настаје током рада мотора, али оставити уљни филм неопходан за смањење трења;
● Хлађење зидова клипа – део топлоте са клипа се преко прстенова одводи на зидове цилиндра.
Лако је видети да клипни прстенови играју пресудну улогу у раду ЦПГ-а и функционисању читавог погонског агрегата.Сваки квар и хабање прстенова манифестује се губитком снаге мотора и општим погоршањем његовог рада, па се ови делови морају заменити.Али пре куповине или наручивања нових прстенова, требало би да разумете постојеће врсте ових делова, њихов дизајн и карактеристике рада.
Клип и клипни прстенови
Врсте, дизајн и принцип рада клипних прстенова
На једном клипу су уграђене две врсте прстенова:
● Компресија (горња);
● Стругач за уље (доњи).
Сви прстенови се налазе у попречним жљебовима (жљебовима) правоугаоног профила, направљеним ближе глави клипа.Прстенови различитих типова разликују се по дизајну и намени.
Компресијски прстенови обезбеђују заптивање коморе за сагоревање, на један клип се могу уградити један, два или три прстена (један на двотактним моторима са унутрашњим сагоревањем мотоцикала, два на најсавременијим четворотактним моторима, три на неким дизел моторима), они налазе се у горњем делу клипа.Конструкцијски, компресиони прстенови су врло једноставни: ово је метални одвојиви прстен, чији је рез направљен у облику једноставне (равне, косе) или сложене браве, на неким прстеновима у брави постоји удубљење за чеп.Брава има мали размак (неколико микрометара), који служи за компензацију топлотног ширења дела током рада мотора.
Прстенови су направљени од челика или специјалних врста ливеног гвожђа, њихова спољна (радна) површина може имати другачији профил:
● Једноставан раван – у овом случају прстен има правоугаони пресек или пресек у облику неправилног четвороугла;
● Радијус (у облику бурета) - спољна површина прстена је лук круга великог радијуса;
● Са косом - на спољној површини се прави скошња мале висине;
● "Минутни" прстенови - спољна површина има нагиб ка врху, угао нагиба је неколико десетина лучних минута, због чега су прстенови и добили име.
Равни профил има горње компресијске прстенове, који су приморани да раде на високим температурама и притисцима у условима недовољног подмазивања.Да би се смањило хабање, радна површина дела је хромирана, фосфатирана, калајисана или на други начин обрађена.Такав прстен је у потпуности у близини огледала цилиндра током рада, обезбеђујући заптивање и уклањање топлоте из клипа.
Доњи прстенови често имају сложенији профил.Прстенови за буре имају мањи отпор трења док одржавају довољан степен заптивања.„Минутни“ прстенови због нагиба радне површине смањују силе трења: када се клип помера надоле (на радном ходу), прстен клизи дуж огледала цилиндра својом шиљатом ивицом, а при кретању нагоре прстен је истиснут из огледала цилиндра услед насталог уљног клина.
Прстенови за стругање уља обезбеђују правилну дистрибуцију уљног филма по површини цилиндра и спречавају улазак уља у комору за сагоревање (уклоните га са огледала цилиндра).На једном клипу се користи само један прстен, ови делови нису на клиповима двотактних мотора (пошто се уље додаје директно у бензин).Обично прстенови за стругање уља имају композитни дизајн, који укључује саме прстенове и експандере.
Клипни прстенови и њихова шема деловања
Прстенови за стругање уља су:
● Једноделни – прстен у облику слова У окренут од основе ка клипу.На дну се налази низ округлих или издужених рупа кроз које се врши одвод уља;
● Композитни - користе се два танка (раздвојена) прстена између којих се налази одстојник.
Елементи одстојника су:
● Радијални - обезбеђују притисак прстенова на зид цилиндра;
● Аксијални - користи се само у комбинацији са композитним прстеновима, омогућавају отпуштање прстенова;
● Тангенцијални - комбиновани одстојни елементи, обезбеђују истовремено ширење прстенова и њихов притисак на зид цилиндра.
Одстојни елементи су плочасте (равне) или намотане опруге уграђене између или испод прстенова, у прстену за стругање уља могу се користити само једна или две опруге различитих врста.
Прстен за стругање уља је притиснут на зид цилиндра и због свог дизајна обезбеђује уклањање вишка уљног филма.Сакупљено уље улази у жлеб кроз отворе на прстену, одакле се кроз рупе у зиду клипа одлива у картер мотора.Истовремено, део уља остаје у облику танког уљног филма на зиду цилиндра, што смањује трење кроз ЦПГ.
Како одабрати и заменити клипне прстенове
Током рада мотора, клипни прстенови су подвргнути значајним механичким и термичким оптерећењима, што доводи до њиховог постепеног хабања и губитка перформанси.Како се прстенови истроше, они престају да обављају своје функције, што доводи до смањења компресије, продирања гасова у кућиште радилице и уља у комору за сагоревање.Такође озбиљан проблем је "коксовање" прстенова (заглављивање због акумулације наслага угљеника у жљебовима клипа).Као резултат тога, мотор губи снагу и реакцију гаса, издувни гас добија карактеристичну сиву или чак црну нијансу, а потрошња горива и уља се повећава.Када се појаве ови знаци, потребно је дијагностиковати мотор - проверити компресију, прегледати свеће и неке друге делове.Ако је компресија прениска, свеће су попрскане уљем и постоје проблеми са радом агрегата, тада се клипни прстенови морају заменити.
За замену треба да изаберете прстенове само оних типова и каталошких бројева који су предвиђени за овај мотор.Треба имати на уму да је након извођења већег ремонта мотора са цилиндрима за бушење потребно користити прстенове величине за поправку погодне за нове клипове.
Замена прстенова мора се извршити у складу са упутствима за поправку јединице за напајање.Генерално, овај рад захтева растављање мотора и удубљивање клипова.Стари прстенови се уклањају и жлебови се темељно чисте.Нови прстенови морају бити постављени у складу са упутствима ознака "Топ" или "Уп" на њима.Приликом уградње прстенова, проверавају се празнине између бочне површине дела и зида жлеба у клипу, као и у брави прстена уметнутог у цилиндар.Сви зазори морају бити у границама утврђеним за мотор.Прстенови се налазе на клипу тако да њихове браве не леже на истој линији и не падају на осу рупа за прсте - тако се формира лавиринт који спречава пробијање гасова из коморе за сагоревање.
Приликом монтирања клипа са новим прстеновима у цилиндар треба користити посебан трн који притиска прстенове на клип.Након замене клипних прстенова, препоручује се рад у мотору - немојте прецењивати брзину првих 800-1000 км и оптеретити мотор на пола снаге, на крају провале, требало би да промените моторно уље .
Уз прави избор и замену клипних прстенова, мотор ће повратити своју некадашњу снагу и поуздано ће радити у свим режимима.
Време поста: 13. јул 2023