Pierścienie tłokowe: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
Przypis do powłok chromowych Cr i z azotku chromu CrN |
m źródła/przypisy - powłoki chromowe |
||
| Linia 1: | Linia 1: | ||
'''Pierścienie tłokowe''' – elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania [[silnik spalinowy tłokowy|silnika spalinowego tłokowego]] od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Wykonane są z żeliwa ciągliwego lub szarego sferoidalnego, czasem z walcowanych prętów stalowych. Powierzchnie robocze pierścieni są powszechnie pokrywane powłokami np.: chromowymi<ref>{{Cytuj |autor = O. Chocholatý, A. Kříž |tytuł = Kompozitní Cr povlaky pro pístní kroužky / Composite chromium coatings for piston rings |czasopismo = Koroze a ochrana materialu |data = 2014-11-01 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1804-1213 |wolumin = 58 |numer = 3 |s = 84–87 |doi = 10.2478/kom-2014-0013 |url = https://www.sciendo.com/article/10.2478/kom-2014-0013 |język = en}}</ref> lub z azotku chromu<ref>{{Cytuj |autor = Ruoxuan Huang, Zichun Wang, Xiaoshuai Yuan, Tianchi Zhang, Siqi Ma |tytuł = Tribological performance of nano-diamond composites-dispersed lubricants on commercial cylinder liner mating with CrN piston ring |czasopismo = Nanotechnology Reviews |data = 2020-06-23 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 2191-9097 |wolumin = 9 |numer = 1 |s = 455–464 |doi = 10.1515/ntrev-2020-0035 |url = https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ntrev-2020-0035/html |język = en}}</ref>, z [[Siarczek molibdenu(IV)|dwusiarczku molibdenu]]<ref>{{Cytuj |autor = Yuelan Di, Zhihai Cai, Ping Zhang |tytuł = The Tribological Performance of CrMoN/MoS2 Solid Lubrication Coating on a Piston Ring |czasopismo = Lubricants |data = 2017-05-23 |data dostępu = 2022-03-02 |issn = 2075-4442 |wolumin = 5 |numer = 2 |s = 13 |doi = 10.3390/lubricants5020013 |url = https://www.mdpi.com/2075-4442/5/2/13 |język = en}}</ref> lub z [[Diamond-like Carbon|węgla diamentopodobnego]]<ref>{{Cytuj |autor = Tsuyoshi Higuchi, Yutaka Mabuchi, Hiroki Ichihara, Takashi Murata, Masaki Moronuki |tytuł = Development of Hydrogen-Free Diamond-Like Carbon Coating for Piston Rings |czasopismo = Tribology Online |data = 2017 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1881-2198 |wolumin = 12 |numer = 3 |s = 117–122 |doi = 10.2474/trol.12.117 |url = https://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/12/3/12_117/_article |język = en}}</ref><ref>{{Cytuj |autor = Makoto Kano |tytuł = Diamond-Like Carbon Coating Applied to Automotive Engine Components |czasopismo = Tribology Online |data = 2014 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1881-2198 |wolumin = 9 |numer = 3 |s = 135–142 |doi = 10.2474/trol.9.135 |url = https://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/9/3/9_135/_article |język = en}}</ref>. |
'''Pierścienie tłokowe''' – elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania [[silnik spalinowy tłokowy|silnika spalinowego tłokowego]] od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Wykonane są z żeliwa ciągliwego lub szarego sferoidalnego, czasem z walcowanych prętów stalowych. Powierzchnie robocze pierścieni są powszechnie pokrywane powłokami np.: chromowymi<ref>{{Cytuj |autor = O. Chocholatý, A. Kříž |tytuł = Kompozitní Cr povlaky pro pístní kroužky / Composite chromium coatings for piston rings |czasopismo = Koroze a ochrana materialu |data = 2014-11-01 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1804-1213 |wolumin = 58 |numer = 3 |s = 84–87 |doi = 10.2478/kom-2014-0013 |url = https://www.sciendo.com/article/10.2478/kom-2014-0013 |język = en}}</ref><ref>{{Cytuj |autor = Vipin Kumar Sharma, Vinayak Goel, Mudit Shukla |redaktor = Sunpreet Singh, Chander Prakash, Seeram Ramakrishna, Grzegorz Krolczyk |tytuł = Effect of Hard Chromium Coating on the Frictional Behavior of Piston Ring Material |data = 2020 |data dostępu = 2022-03-03 |isbn = 978-981-15-4748-5 |opis = Lecture Notes in Mechanical Engineering |miejsce = Singapore |wydawca = Springer |s = 153–163 |opublikowany = Advances in Materials Processing |doi = 10.1007/978-981-15-4748-5_16 |url = https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-15-4748-5_16 |język = en}}</ref> lub z azotku chromu<ref>{{Cytuj |autor = Ruoxuan Huang, Zichun Wang, Xiaoshuai Yuan, Tianchi Zhang, Siqi Ma |tytuł = Tribological performance of nano-diamond composites-dispersed lubricants on commercial cylinder liner mating with CrN piston ring |czasopismo = Nanotechnology Reviews |data = 2020-06-23 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 2191-9097 |wolumin = 9 |numer = 1 |s = 455–464 |doi = 10.1515/ntrev-2020-0035 |url = https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ntrev-2020-0035/html |język = en}}</ref>, z [[Siarczek molibdenu(IV)|dwusiarczku molibdenu]]<ref>{{Cytuj |autor = Yuelan Di, Zhihai Cai, Ping Zhang |tytuł = The Tribological Performance of CrMoN/MoS2 Solid Lubrication Coating on a Piston Ring |czasopismo = Lubricants |data = 2017-05-23 |data dostępu = 2022-03-02 |issn = 2075-4442 |wolumin = 5 |numer = 2 |s = 13 |doi = 10.3390/lubricants5020013 |url = https://www.mdpi.com/2075-4442/5/2/13 |język = en}}</ref> lub z [[Diamond-like Carbon|węgla diamentopodobnego]]<ref>{{Cytuj |autor = Tsuyoshi Higuchi, Yutaka Mabuchi, Hiroki Ichihara, Takashi Murata, Masaki Moronuki |tytuł = Development of Hydrogen-Free Diamond-Like Carbon Coating for Piston Rings |czasopismo = Tribology Online |data = 2017 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1881-2198 |wolumin = 12 |numer = 3 |s = 117–122 |doi = 10.2474/trol.12.117 |url = https://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/12/3/12_117/_article |język = en}}</ref><ref>{{Cytuj |autor = Makoto Kano |tytuł = Diamond-Like Carbon Coating Applied to Automotive Engine Components |czasopismo = Tribology Online |data = 2014 |data dostępu = 2022-03-03 |issn = 1881-2198 |wolumin = 9 |numer = 3 |s = 135–142 |doi = 10.2474/trol.9.135 |url = https://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/9/3/9_135/_article |język = en}}</ref>. |
||
== Budowa == |
== Budowa == |
||
Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na [[tłok]] oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścienia do [[tuleja|tulei]] cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Miejsce, gdzie w tłoku jest występ niwelujący nieciągłość pierścieni, nazywa się zamkiem. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa [[Oleje|oleju]] zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra. Nieszczelność pierścieni powoduje spadek [[Kompresja (silniki)|kompresji]], a co za tym idzie utratę [[moc]]y i [[sprawność|sprawności]] [[silnik]]a, lub wzrost zużycia oleju, który nie jest dokładnie zgarniany ze ścianek cylindra i częściowo ulega [[spalanie|spaleniu]]. |
Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na [[tłok]] oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścienia do [[tuleja|tulei]] cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Miejsce, gdzie w tłoku jest występ niwelujący nieciągłość pierścieni, nazywa się zamkiem. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa [[Oleje|oleju]] zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra. Nieszczelność pierścieni powoduje spadek [[Kompresja (silniki)|kompresji]], a co za tym idzie utratę [[moc]]y i [[sprawność|sprawności]] [[silnik]]a, lub wzrost zużycia oleju, który nie jest dokładnie zgarniany ze ścianek cylindra i częściowo ulega [[spalanie|spaleniu]]. |
||
Wersja z 14:28, 3 mar 2022
Pierścienie tłokowe – elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania silnika spalinowego tłokowego od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Wykonane są z żeliwa ciągliwego lub szarego sferoidalnego, czasem z walcowanych prętów stalowych. Powierzchnie robocze pierścieni są powszechnie pokrywane powłokami np.: chromowymi[1][2] lub z azotku chromu[3], z dwusiarczku molibdenu[4] lub z węgla diamentopodobnego[5][6].
Budowa
Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na tłok oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścienia do tulei cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Miejsce, gdzie w tłoku jest występ niwelujący nieciągłość pierścieni, nazywa się zamkiem. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa oleju zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra. Nieszczelność pierścieni powoduje spadek kompresji, a co za tym idzie utratę mocy i sprawności silnika, lub wzrost zużycia oleju, który nie jest dokładnie zgarniany ze ścianek cylindra i częściowo ulega spaleniu.
Rodzaje
W silnikach tłokowych występują trzy podstawowe rodzaje pierścieni:
- pierścienie uszczelniające, których zadaniem jest utrzymanie możliwie wysokiej kompresji i zapobieganie przeciekom spalin zamkniętych pod wysokim ciśnieniem w komorze nad tłokiem do skrzyni korbowej (przestrzeni pod tłokiem), w której ciśnienie jest bliskie atmosferycznemu;
- pierścienie zgarniające, które zgarniają z tulei cylindra nadmiar oleju, pozostawiając stosunkowo cienki "film olejowy" na gładzi cylindra, zapobiegając przedostawaniu się do przestrzeni nad tłokiem nadmiernej ilości oleju.
- pierścienie kompresyjno-zgarniające, ich zadaniem jest zatrzymanie gazów, które przedostały się przez pierścień uszczelniający oraz zgarnianie nadmiaru oleju z gładzi cylindra.
Usterki
Podstawowe usterki przytrafiające się pierścieniom to:
- zapieczenie się pierścieni, polegające na zaklejeniu pierścieni w rowkach tłoka nagarem powstającym podczas spalania paliwa. Pierścień zostaje unieruchomiony i nie wywiera nacisku na gładź cylindra, co zmniejsza lub całkowicie niweluje jego działanie. Może to być wynikiem występowania nieprawidłowego spalania, lub zanieczyszczenia paliwa;
- pęknięcie pierścienia, powstałe w wyniku nieprawidłowego montażu, wad materiałowych lub wystąpienia ponadprzeciętnych obciążeń termicznych. Pęknięcie jest stosunkowo groźnym uszkodzeniem, gdyż może doprowadzić do porysowania gładzi cylindra, co może być przyczyną dalszego spadku kompresji.
W starszych silnikach sprężyny potrafią wyżłobić rowki w wewnętrznej powierzchni pierścienia zgarniającego [olejowego] przez co pierścienie się nie mogą rozprężyć, towarzyszy temu nadmierne spalanie oleju i dymienie
- zużycie pierścienia (wytarcie) co również zmniejsza kompresję i sprawność silnika, podobnie jak powyższe.
Sprawdzanie
Niska kompresja spowodowana pękniętym lub zapieczonym pierścieniem może zostać wykryta w czasie pomiarów kompresji. W tym celu należy w czasie pomiaru (w stanie zimnym) doprowadzić niewielką ilość oleju na denko tłoka. Olej ma się rozlać po tłoku uszczelniając luz między tłokiem (pierścieniami) a cylindrem. Jeśli podczas pomiaru kompresja będzie większa, niż przed doprowadzeniem oleju, oznacza to uszkodzenie pierścieni. Jeśli kompresja po doprowadzeniu oleju nie poprawi się, oznacza to utratę szczelności w głowicy (zawory, gniazda zaworowe).
- ↑ O. Chocholatý, A. Kříž, Kompozitní Cr povlaky pro pístní kroužky / Composite chromium coatings for piston rings, „Koroze a ochrana materialu”, 58 (3), 2014, s. 84–87, DOI: 10.2478/kom-2014-0013, ISSN 1804-1213 [dostęp 2022-03-03] (ang.).
- ↑ Vipin Kumar Sharma, Vinayak Goel, Mudit Shukla, Effect of Hard Chromium Coating on the Frictional Behavior of Piston Ring Material, Sunpreet Singh i inni red., Lecture Notes in Mechanical Engineering, Singapore: Springer, 2020, s. 153–163, DOI: 10.1007/978-981-15-4748-5_16, ISBN 978-981-15-4748-5 [dostęp 2022-03-03] (ang.).
- ↑ Ruoxuan Huang i inni, Tribological performance of nano-diamond composites-dispersed lubricants on commercial cylinder liner mating with CrN piston ring, „Nanotechnology Reviews”, 9 (1), 2020, s. 455–464, DOI: 10.1515/ntrev-2020-0035, ISSN 2191-9097 [dostęp 2022-03-03] (ang.).
- ↑ Yuelan Di, Zhihai Cai, Ping Zhang, The Tribological Performance of CrMoN/MoS2 Solid Lubrication Coating on a Piston Ring, „Lubricants”, 5 (2), 2017, s. 13, DOI: 10.3390/lubricants5020013, ISSN 2075-4442 [dostęp 2022-03-02] (ang.).
- ↑ Tsuyoshi Higuchi i inni, Development of Hydrogen-Free Diamond-Like Carbon Coating for Piston Rings, „Tribology Online”, 12 (3), 2017, s. 117–122, DOI: 10.2474/trol.12.117, ISSN 1881-2198 [dostęp 2022-03-03] (ang.).
- ↑ Makoto Kano, Diamond-Like Carbon Coating Applied to Automotive Engine Components, „Tribology Online”, 9 (3), 2014, s. 135–142, DOI: 10.2474/trol.9.135, ISSN 1881-2198 [dostęp 2022-03-03] (ang.).
Kontrola autorytatywna (produkt przemysłowy):