U svakom modernom klipnom motoru postoje dijelovi koji osiguravaju nepropusnost komore za izgaranje i podmazivanje cilindara - klipni prstenovi.Sve o klipnim prstenovima, njihovim postojećim vrstama, karakteristikama dizajna i radu, kao i pravilnom odabiru i zamjeni prstenova pročitajte u predloženom članku.
Šta su klipni prstenovi?
Klipni prstenovi - dijelovi grupe cilindar-klip (CPG) motora s unutarnjim sagorijevanjem;metalni odvojivi prstenovi postavljeni na klipove kako bi se zatvorila komora za sagorevanje, smanjili gubici motornog ulja i smanjila količina izduvnih gasova koji ulaze u kućište radilice.
Za normalan rad klipnog motora sa unutrašnjim sagorevanjem, kritično je važno da se u komori za sagorevanje stvori pritisak koji prelazi određeni minimalni nivo na kraju takta kompresije (kada klip dosegne gornju mrtvu tačku) - ovaj parametar se naziva kompresija.Za benzinske motore kompresija je u rasponu od 9-12 atmosfera, za dizelske jedinice ovaj parametar je 22-32 atmosfere.Da bi se postigla potrebna kompresija, potrebno je osigurati brtvljenje komore za izgaranje - ovaj problem rješavaju klipni prstenovi.
Klipni prstenovi obavljaju nekoliko ključnih funkcija:
● Zaptivanje komore za sagorevanje - veličina prstena se bira tačno prema unutrašnjem prečniku cilindra, čime se sprečava prodor gasova iz komore za sagorevanje u kućište radilice;
● Smanjenje sila trenja - površina trenja prstenova na zidovima cilindra je mnogo manja od površine klipa, čime se smanjuju gubici trenja CPG delova;
● Kompenzacija toplotnog širenja CPG materijala - klipovi i cilindri su napravljeni od raznih legura sa različitim koeficijentima toplotnog širenja, uvođenjem prstenova sprečava se zaglavljivanje klipova i promena kompresije kada temperatura motora raste i pada;
● Podmazivanje zidova cilindara i uklanjanje viška ulja (što sprečava njegovo ulazak u komore za sagorevanje i smanjuje gubitak ulja usled otpada) - prstenovi specijalnog dizajna obezbeđuju uklanjanje viška ulja sa zidova cilindra koji nastaje tokom rada motora, ali ostaviti uljni film neophodan za smanjenje trenja;
● Hlađenje zidova klipa - deo toplote iz klipa se odvodi na zidove cilindra kroz prstenove.
Lako je uočiti da klipni prstenovi igraju ključnu ulogu u radu CPG-a i funkcioniranju cijelog pogonskog agregata.Svaki kvar i trošenje prstenova očituje se gubitkom snage motora i općim pogoršanjem njegovog rada, pa se ovi dijelovi moraju zamijeniti.Ali prije kupovine ili naručivanja novih prstenova, trebali biste razumjeti postojeće vrste ovih dijelova, njihov dizajn i karakteristike rada.
Klip i klipni prstenovi
Vrste, dizajn i princip rada klipnih prstenova
Na jedan klip se ugrađuju dvije vrste prstenova:
● Kompresija (gornja);
● Strugač za ulje (donji).
Svi prstenovi su smješteni u poprečnim žljebovima (žljebovima) pravokutnog profila, napravljenim bliže glavi klipa.Prstenovi različitih tipova razlikuju se po dizajnu i namjeni.
Kompresijski prstenovi obezbeđuju zaptivanje komore za sagorevanje, na jedan klip se mogu ugraditi jedan, dva ili tri prstena (jedan na dvotaktne motore sa unutrašnjim sagorevanjem motocikala, dva na najsavremenije četvorotaktne motore, tri na neke dizel motore), oni nalaze se u gornjem dijelu klipa.Konstrukcijski, kompresijski prstenovi su vrlo jednostavni: ovo je metalni odvojivi prsten, čiji je rez napravljen u obliku jednostavne (ravne, kose) ili složene brave, na nekim prstenovima u bravi postoji udubljenje za čep.Brava ima mali razmak (nekoliko mikrometara), koji služi za kompenzaciju toplinskog širenja dijela tijekom rada motora.
Prstenovi su izrađeni od čelika ili specijalnih vrsta lijevanog željeza, njihova vanjska (radna) površina može imati različit profil:
● Jednostavan ravan - u ovom slučaju prsten ima pravougaoni poprečni presek ili presek u obliku nepravilnog četvorougla;
● Radijus (u obliku bureta) - vanjska površina prstena je luk kruga velikog radijusa;
● Sa kosom - na spoljnoj površini se pravi kosina male visine;
● "Minutni" prstenovi - vanjska površina ima nagib ka vrhu, ugao nagiba je nekoliko desetina lučnih minuta, zbog čega su prstenovi i dobili ime.
Ravni profil ima gornje kompresijske prstenove, koji su primorani da rade na visokim temperaturama i pritiscima u uslovima nedovoljnog podmazivanja.Da bi se smanjilo trošenje, radna površina dijela je hromirana, fosfatirana, kalajisana ili na neki drugi način obrađena.Takav prsten je u potpunosti uz ogledalo cilindra tijekom rada, osiguravajući brtvljenje i odvođenje topline iz klipa.
Donji prstenovi često imaju složeniji profil.Prstenovi za bačve imaju manji otpor trenja uz održavanje dovoljnog stepena zaptivanja."Minutni" prstenovi, zbog nagiba radne površine, smanjuju sile trenja: kada se klip pomiče prema dolje (u radnom hodu), prsten klizi po zrcalu cilindra svojim šiljastim rubom, a pri kretanju prema gore prsten je istisnut iz ogledala cilindra zbog nastalog uljnog klina.
Prstenovi za struganje ulja osiguravaju pravilnu distribuciju uljnog filma po površini cilindra i sprječavaju ulazak ulja u komoru za sagorijevanje (uklonite ga iz ogledala cilindra).Na jednom klipu se koristi samo jedan prsten, ovi dijelovi nisu na klipovima dvotaktnih motora (pošto se ulje dodaje direktno u benzin).Obično prstenovi za struganje ulja imaju kompozitni dizajn, koji uključuje same prstenove i ekspandere.
Klipni prstenovi i njihova shema djelovanja
Prstenovi za struganje ulja su:
● Jednodijelni - prsten u obliku slova U okrenut od baze prema klipu.U podnožju se nalazi niz okruglih ili izduženih rupa kroz koje se vrši odvod ulja;
● Kompozit - koriste se dva tanka (split) prstena između kojih se nalazi odstojnik.
Odstojni elementi su:
● Radijalni - obezbeđuju pritisak prstenova na zid cilindra;
● Aksijalni - koristi se samo u kombinaciji sa kompozitnim prstenovima, omogućavaju otpuštanje prstenova;
● Tangencijalni - kombinovani odstojni elementi, obezbeđuju istovremeno širenje prstenova i njihov pritisak na zid cilindra.
Odstojni elementi su pločaste (ravne) ili namotane opruge ugrađene između ili ispod prstenova, u prstenu za struganje ulja mogu se koristiti samo jedna ili dvije opruge različitih vrsta.
Prsten za struganje ulja je pritisnut na zid cilindra i zbog svog dizajna osigurava uklanjanje viška uljnog filma.Sakupljeno ulje ulazi u žljeb kroz otvore na prstenu, odakle se kroz rupe u stijenci klipa odvodi u kućište motora.Istovremeno, dio ulja ostaje u obliku tankog uljnog filma na stijenci cilindra, što smanjuje trenje kroz CPG.
Kako odabrati i zamijeniti klipne prstenove
Tokom rada motora, klipni prstenovi su izloženi značajnim mehaničkim i termičkim opterećenjima, što dovodi do njihovog postepenog trošenja i gubitka performansi.Kako se prstenovi istroše, oni prestaju obavljati svoje funkcije, što dovodi do smanjenja kompresije, prodiranja plinova u kućište radilice i ulja u komoru za izgaranje.Također ozbiljan problem je "koksanje" prstenova (zaglavljivanje zbog nakupljanja naslaga ugljika u žljebovima klipa).Kao rezultat toga, motor gubi snagu i reakciju na gas, izduvni gasovi dobivaju karakterističnu sivu ili čak crnu nijansu, a potrošnja goriva i ulja se povećava.Kada se pojave ovi znakovi, potrebno je dijagnosticirati motor - provjeriti kompresiju, pregledati svijeće i neke druge dijelove.Ako je kompresija preniska, svijeće su poprskane uljem i postoje problemi s radom agregata, tada se klipni prstenovi moraju zamijeniti.
Za zamjenu trebate odabrati prstenove samo onih tipova i kataloških brojeva koji su predviđeni za ovaj motor.Treba imati na umu da je nakon izvođenja većeg remonta motora s provrtnim cilindrima potrebno koristiti prstenove veličine za popravku prikladne za nove klipove.
Zamjena prstenova mora se izvršiti u skladu s uputama za popravak agregata.Općenito, ovaj posao zahtijeva rastavljanje motora i udubljivanje klipova.Stari prstenovi se uklanjaju, a žljebovi se temeljno čiste.Novi prstenovi moraju biti postavljeni u skladu sa uputstvima oznaka "Top" ili "Up" na njima.Prilikom ugradnje prstenova provjeravaju se praznine između bočne površine dijela i zida utora u klipu, kao i u bravi prstena umetnutog u cilindar.Svi razmaci moraju biti u granicama utvrđenim za motor.Prstenovi su smješteni na klipu tako da njihove brave ne leže na istoj liniji i ne padaju na os rupa za prste - tako se formira labirint koji sprječava probijanje plinova iz komore za izgaranje.
Prilikom ugradnje klipa s novim prstenovima u cilindar treba koristiti poseban trn koji pritiska prstenove na klip.Nakon zamjene klipnih prstenova, preporučuje se rad u motoru - nemojte precijeniti brzinu za prvih 800-1000 km i opteretiti motor na pola snage, na kraju probijanja trebali biste promijeniti motorno ulje .
Uz pravi izbor i zamjenu klipnih prstenova, motor će povratiti svoju nekadašnju snagu i pouzdano će raditi u svim režimima.
Vrijeme objave: Jul-13-2023