رینگ های پیستون قطعات قدرت مکانیکی

رینگ پیستون یک حلقه فلزی است که برای قرار گرفتن در داخل شیار پیستون استفاده می شود. دو نوع رینگ پیستون وجود دارد: رینگ فشاری و رینگ روغن. حلقه فشرده سازی می تواند برای مهر و موم کردن مخلوط قابل احتراق در محفظه احتراق استفاده شود. حلقه روغن برای خراش دادن روغن اضافی از سیلندر استفاده می شود.

رینگ پیستون یک حلقه الاستیک فلزی با تغییر شکل قابل توجه انبساط به بیرون است که در شیار دایره‌ای متناظر سطح مقطع مونتاژ می‌شود. رینگ پیستون رفت و برگشتی و دوار با تکیه بر اختلاف فشار گاز یا مایع، مهر و موم بین سطح دایره ای بیرونی رینگ و سیلندر و همچنین یک طرف رینگ و شیار رینگ را تشکیل می دهد.

رینگ پیستون به طور گسترده ای در ماشین آلات مختلف قدرت مانند موتورهای بخار، موتورهای دیزلی، موتورهای بنزینی، کمپرسورها، پرس های هیدرولیک و غیره استفاده می شود. در شیار پیستون قرار می گیرد و محفظه ای با اجزایی مانند پیستون، آستر سیلندر و سرسیلندر برای انجام کار تشکیل می دهد.

رینگ پیستون جزء اصلی داخل موتور سوخت است که همراه با سیلندر، پیستون، دیواره سیلندر و غیره، آب بندی گاز سوخت را کامل می کند. دو نوع موتور پرکاربرد خودرو وجود دارد: موتورهای دیزلی و بنزینی. رینگ های پیستون مورد استفاده به دلیل عملکرد سوخت متفاوتی که دارند نیز متفاوت هستند. حلقه‌های پیستون اولیه با ریخته‌گری شکل می‌گرفتند، اما با پیشرفت تکنولوژی، رینگ‌های پیستون فولادی با قدرت بالا متولد شدند. با بهبود مستمر عملکرد موتور و الزامات محیطی، تیمارهای سطحی پیشرفته مختلفی مانند پاشش حرارتی، آبکاری الکتریکی، آبکاری کروم، نیتریدینگ گاز، رسوب فیزیکی، پوشش سطح، عملیات فسفاته کردن سری منگنز روی و غیره اعمال شد که عملکرد را تا حد زیادی بهبود بخشید. از رینگ های پیستون

نقش رینگ های پیستون شامل چهار عملکرد است: آب بندی، تنظیم روغن (کنترل روغن)، هدایت گرما (انتقال گرما) و هدایت (حمایت). آب بندی: به آب بندی گاز، جلوگیری از نشت گاز از محفظه احتراق به داخل میل لنگ، کنترل میزان نشت گاز به حداقل، و بهبود راندمان حرارتی اشاره دارد. نشتی نه تنها قدرت موتور را کاهش می دهد، بلکه روغن را نیز خراب می کند، که وظیفه اصلی حلقه گاز است. تنظیم روغن موتور (کنترل روغن): روغن روان کننده اضافی را از دیواره سیلندر جدا کنید، در حالی که یک لایه روغن نازک روی دیواره سیلندر باقی می ماند تا از روانکاری طبیعی سیلندر، پیستون و رینگ اطمینان حاصل شود. این وظیفه اصلی حلقه روغن است. در موتورهای پرسرعت مدرن، توجه ویژه ای به نقش رینگ های پیستون در کنترل فیلم روغن می شود. هدایت گرما: گرمای پیستون از طریق رینگ های پیستون به آستر سیلندر منتقل می شود که نقش خنک کنندگی را ایفا می کند. بر اساس داده‌های قابل اعتماد، 70-80% گرمای دریافتی توسط تاج پیستون در پیستون‌های سرد نشده از طریق رینگ‌های پیستون پخش شده و به دیواره سیلندر منتقل می‌شود، در حالی که 30-40% گرما در پیستون‌های خنک‌شده از طریق حلقه های پیستون پراکنده شده و به دیواره سیلندر منتقل می شود. پشتیبانی: رینگ پیستون پیستون را در سیلندر نگه می دارد، از تماس مستقیم پیستون و دیواره سیلندر جلوگیری می کند، حرکت صاف پیستون را تضمین می کند، مقاومت اصطکاک را کاهش می دهد و از ضربه زدن پیستون به سیلندر جلوگیری می کند. پیستون یک موتور بنزینی معمولی از دو رینگ گاز و یک رینگ روغن استفاده می کند، در حالی که موتورهای دیزل معمولاً از دو رینگ روغن و یک رینگ گاز استفاده می کنند.

نیروهای وارد بر رینگ پیستون شامل فشار گاز، نیروی الاستیک خود رینگ، نیروی اینرسی حرکت رفت و برگشتی رینگ و نیروی اصطکاک بین رینگ، سیلندر و شیار می باشد. به دلیل عمل این نیروها، حلقه حرکات اساسی مانند حرکت محوری، حرکت شعاعی و حرکت چرخشی ایجاد می کند. علاوه بر این، رینگ پیستون به دلیل ویژگی های حرکتی خود، ناگزیر با حرکت نامنظم همراه است و در نتیجه ارتعاش شناور و محوری، حرکت و ارتعاش نامنظم شعاعی، حرکت پیچشی و غیره ناشی از حرکت نامنظم محوری ایجاد می شود. این حرکات نامنظم اغلب مانع از عملکرد صحیح رینگ های پیستون می شود. هنگام طراحی رینگ های پیستون، استفاده کامل از حرکت مطلوب و کنترل سمت نامطلوب مهم است.

گرمای زیاد حاصل از احتراق از طریق رینگ های پیستون به دیواره سیلندر منتقل می شود که می تواند پیستون را خنک کند. گرمای پراکنده شده به سمت دیواره سیلندر از طریق رینگ پیستون معمولاً می تواند به 30-40٪ گرمای تحمل شده توسط بالای پیستون برسد.

اولین عملکرد رینگ های پیستون حفظ آب بندی بین پیستون و دیواره سیلندر است و نشت هوا را به حداقل ممکن کنترل می کند. این عملکرد عمدتاً توسط حلقه گاز انجام می شود، به این معنی که تحت هر شرایط عملیاتی، نشت هوای فشرده و گاز در موتور باید به حداقل ممکن کنترل شود تا بازده حرارتی بهبود یابد. جلوگیری از گیرکردن سیلندر به پیستون یا سیلندر به حلقه ناشی از نشت هوا. از خرابی های ناشی از خراب شدن روغن روان کننده و غیره جلوگیری کنید.

دومین عملکرد رینگ پیستون این است که روغن روان کننده متصل به دیواره سیلندر را به طور مناسب خراش دهد و مصرف سوخت را در حالت عادی حفظ کند. هنگامی که روغن روان کننده بیش از حد عرضه می شود، به داخل محفظه احتراق مکیده می شود و باعث افزایش مصرف سوخت می شود و رسوبات کربن ایجاد شده توسط احتراق تأثیر بسیار منفی بر عملکرد موتور می گذارد.

به دلیل کوچکتر بودن پیستون از قطر داخلی سیلندر، بدون حلقه پیستون، پیستون در سیلندر ناپایدار است و نمی تواند آزادانه حرکت کند. در عین حال، حلقه همچنین از تماس مستقیم بین پیستون و سیلندر جلوگیری می کند و پشتیبانی می کند. بنابراین، رینگ پیستون در سیلندر به سمت بالا و پایین حرکت می کند و سطح لغزنده آن به طور کامل توسط رینگ پشتیبانی می شود.

بر اساس ساختار تقسیم شده است

ساختار کلی: فرآیند ریخته‌گری یا شکل‌دهی به‌عنوان یک کل.

رینگ ترکیبی: رینگ پیستونی متشکل از دو یا چند جزء که در یک شیار مونتاژ شده اند.

حلقه روغن شکافدار: یک حلقه روغن با دو طرف موازی، دو حلقه تماس در ساحل و سوراخ برگشت روغن

حلقه روغن فنر مارپیچی شکاف دار: یک حلقه روغن با فنر مارپیچ به حلقه روغن چاک دار اضافه می شود. فنر نگهدارنده می تواند فشار ویژه شعاعی را افزایش دهد و نیروی آن در سطح داخلی حلقه برابر است. معمولا در حلقه های موتور دیزل یافت می شود.

حلقه روغن ترکیبی نوار فولادی: یک حلقه روغنی متشکل از یک حلقه آستر و دو حلقه خراش دهنده. طراحی رینگ های آستر بسته به کارخانه تولیدی متفاوت است و معمولاً در حلقه های موتور بنزینی یافت می شود.

شکل بخش

حلقه صورت بشکه ای، حلقه صورت مخروطی، حلقه پیچ خورده پخ داخلی، حلقه گوه ای و حلقه ذوزنقه ای، حلقه بینی، حلقه بیرونی تاب خورده شانه، حلقه پیچ خورده پخ داخلی، حلقه روغن ترکیبی نوار فولادی، حلقه روغن پخ شده مقابل، حلقه روغنی پخ شده، همان حلقه روغنی حلقه روغن فنر مارپیچی، حلقه روغن فولادی و غیره

بر اساس مواد تقسیم می شود

چدن، فولاد

درمان سطحی

حلقه نیترید: سختی لایه نیترید به 950HV یا بالاتر، با سطح شکنندگی 1 می رسد و دارای مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی است. حلقه کروم اندود: لایه کروم اندود شده به خوبی متبلور، فشرده و صاف است، با سختی بیش از 850HV و مقاومت در برابر سایش عالی. شبکه متقاطع ریزترک ها برای ذخیره روغن روان کننده مفید است. رینگ فسفاته: با عملیات شیمیایی، یک لایه فسفاته بر روی سطح رینگ پیستون تشکیل می شود که نه تنها از زنگ زدگی محصول جلوگیری می کند، بلکه عملکرد اولیه رینگ را بهبود می بخشد. حلقه اکسیداسیون: در دمای بالا و شرایط عامل اکسید کننده قوی، لایه ای از فیلم اکسیدی بر روی سطح مواد فولادی تشکیل می شود که دارای مقاومت در برابر خوردگی، روانکاری کاهش سایش و ظاهر خوب است. و PVD و غیره

بر اساس عملکرد

رینگ پیستون شامل دو نوع رینگ گاز و رینگ روغن می باشد. عملکرد رینگ هوا اطمینان از آب بندی بین پیستون و سیلندر است. از نشت مقدار زیادی گاز با دمای بالا و فشار بالا به داخل میل لنگ در سیلندر جلوگیری کنید و در عین حال بیشتر گرما را از بالای پیستون به دیواره سیلندر منتقل کنید که سپس توسط آب یا هوا خنک کننده

حلقه های روغن برای خراش دادن روغن اضافی روی دیواره سیلندر و اعمال یک لایه روغن یکنواخت روی دیواره سیلندر استفاده می شود. این نه تنها از ورود روغن به داخل سیلندر برای احتراق جلوگیری می کند، بلکه سایش پیستون، رینگ پیستون و سیلندر را کاهش می دهد و مقاومت اصطکاکی را کاهش می دهد.

شناسایی خوب و بد

سطح کار رینگ پیستون نباید دارای خراش، خراش و پوسته شدن باشد. سطح استوانه ای بیرونی و وجه های انتهایی بالا و پایین باید صافی خاصی داشته باشد و انحراف انحنا نباید از {{0}} بیشتر شود.02-0.04 میلی متر. مقدار استاندارد فرو رفتن حلقه در شیار نباید از 0.{4}}.25 میلی متر بیشتر شود. خاصیت ارتجاعی و فاصله رینگ پیستون باید مطابق با مشخصات باشد. علاوه بر این، نشتی نور رینگ پیستون نیز باید بررسی شود. یعنی رینگ پیستون باید صاف در سیلندر قرار گیرد و یک توپ سبک کوچک در زیر رینگ پیستون و یک صفحه محافظ سبک در بالای آن قرار گیرد. سپس، شکاف نشتی نور بین رینگ پیستون و دیواره سیلندر باید مشاهده شود تا مشخص شود که آیا تماس بین رینگ پیستون و دیواره سیلندر خوب است یا خیر. به طور کلی شکاف نشتی رینگ پیستون که با ضخامت سنج اندازه گیری می شود نباید از 0.03 میلی متر تجاوز کند. طول شکاف های نشتی نور پیوسته نباید از 1/3 قطر سیلندر، طول چندین شکاف نشتی نور از 1/3 قطر سیلندر و طول کل چندین شکاف نشتی نور نباید از 1/ بیشتر تجاوز کند. 2 از قطر سیلندر. در غیر این صورت باید تعویض شوند.

مقررات علامت گذاری

طبق GB/T 1149.1-94، تمام رینگ های پیستون که نیاز به جهت نصب دارند، باید در سمت بالا، یعنی سمت نزدیک به محفظه احتراق علامت گذاری شوند. حلقه هایی که در قسمت بالایی مشخص شده اند عبارتند از: حلقه مخروطی، پخ داخلی، حلقه میز برش خارجی، حلقه بینی، حلقه گوه و حلقه روغن با جهت نصب مورد نیاز که همگی در قسمت بالایی حلقه مشخص شده اند.

مسائلی که نیاز به توجه دارند

هنگام نصب رینگ های پیستون باید توجه شود

(1) رینگ پیستون باید به صورت مسطح در آستر سیلندر نصب شود و باید یک شکاف باز مشخص در رابط وجود داشته باشد.

(2) حلقه پیستون باید روی پیستون نصب شود، با فاصله لبه مشخص در امتداد جهت ارتفاع در شیار رینگ.

(3) حلقه روکش کروم باید در موقعیت اول نصب شود و دهانه نباید به سمت شیار گرداب در بالای پیستون باشد.

(4) دهانه های هر رینگ پیستون باید 120 درجه از یکدیگر متلاشی شوند و نباید رو به سوراخ پین پیستون باشند.

(5) حلقه پیستون بخش مخروطی باید طوری نصب شود که سطح مخروطی به سمت بالا باشد.

(6) هنگام نصب یک حلقه پیچشی، پخ یا شیار باید به سمت بالا باشد. هنگام نصب حلقه پیچش معکوس مخروطی، سطح مخروطی را رو به بالا نگه دارید.

(7) هنگام نصب حلقه ترکیبی، ابتدا باید حلقه آستر محوری نصب شود و سپس حلقه مسطح و حلقه شکل موج نصب شود. یک حلقه صاف در بالا و پایین حلقه شکل موج نصب کنید و دهانه های هر حلقه باید از یکدیگر متلاشی شوند.

عملکرد مواد

مقاومت در برابر سایش، ذخیره روغن، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، مقاومت در برابر حرارت، کشش، عملکرد برش

در میان آنها، مقاومت در برابر سایش و کشش از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مواد رینگ پیستون موتورهای دیزلی پرقدرت عمدتاً شامل چدن خاکستری، چدن داکتیل، چدن آلیاژی و چدن گرافیت ورمیکولار است.

مونتاژ مجموعه شاتون پیستون

نکات کلیدی برای مونتاژ مجموعه شاتون پیستونی دیزل ژنراتورها به شرح زیر است.

1. آستین مسی میله اتصال را فشار دهید. هنگام نصب آستین مسی شاتون، بهتر است از پرس یا گیره استفاده کنید و از استفاده از چکش برای ضربه شدید خودداری کنید. سوراخ ها یا شیارهای روغن روی آستین مسی باید با سوراخ های روغن روی شاتون هم تراز باشند تا از روانکاری اطمینان حاصل شود.
2. پیستون و شاتون را جمع کنید. هنگام مونتاژ پیستون ها و شاتون ها باید به موقعیت و جهت نسبی آنها توجه شود
3. پین پیستون را هوشمندانه نصب کنید. پین پیستون و سوراخ پین در یک تداخل مناسب هستند. در حین نصب، پیستون باید به طور یکنواخت تا 90 درجه تا 100 درجه در آب یا روغن موتور گرم شود. پس از برداشتن، میله کششی باید در موقعیت مناسبی بین سوراخ های نشیمنگاه پین ​​پیستون قرار گیرد. سپس پین پیستون روکش شده با روغن موتور باید در جهت از پیش تعیین شده وارد سوراخ پین پیستون و آستین مسی شاتون شود.
4. نصب رینگ پیستون. هنگام نصب رینگ های پیستون به موقعیت و ترتیب هر رینگ توجه کنید.
5. مجموعه شاتون را نصب کنید.