A A A

Wykonywanie pierścieni tłokowych silników

Pierścienie tłokowe są to części o małych wymiarach i stosunkowo prostej konstrukcji. Jednakże do tej pory występują trudności przy pro­dukcji takich pierścieni, których jakość odpowiadałaby w zupełności sta­wianym wymaganiom. Odpowiednie uszczelnienie tłoka w cylindrze, które zapobiegałoby uchodzeniu gazów z komory spalania, nie wyczerpuje wymagań stawia­nych pierścieniom tłokowym. Ich zadaniem jest również odprowadzanie ciepła z tłoka do cylindra oraz zbieranie i odprowadzanie nadmiaru oleju z gładzi cylindrowej w celu zabezpieczenia przed przenikaniem oleju do komory spalania. Pierścienie tłokowe mogą spełniać te funkcje wówczas, gdy będą dociskane do gładzi cylindra z pewną siłą. Aby własności uszczelniające pierścieni tłokowych zostały zachowane mimo zużycia i aby przy ich nagrzaniu nie następowały zatarcia, pierścienie powinny być sprężyste i sprężystość ta nie może zanikać w ciągu całego czasu pracy. Ponadto powinny one być dostatecznie twarde i odznaczać się dobrymi własno­ściami przeciwciernymi. Różnym pierścieniom znajdującym się na tym samym tłoku nadaje się różne kształty. Jedne pierścienie są przeznaczone głównie do wykony­wania funkcji uszczelniających (pierścienie uszczelniające), drugie mają za zadanie zbieranie i odprowadzanie nadmiaru oleju (pierścienie zgar­niające, niekiedy nazywane pierścieniami olejowymi). W najcięższych warunkach pracuje górny pierścień uszczelniający, którego temperatura dochodzi do 300350°. Ślizga się on po ściankach cylindra przy złym smarowaniu (tarcie półsuche). Pod wpływem sił bezwładności i ciśnienia gazów czoła pierścieni uderzają o ścianki rowków w tłoku. Gorące gazy wywierają korodujący wpływ na pierścienie tłokowe. Ze względu na ciężkie warunki pracy pierścieni tłokowych powinny one spełniać następujące wymagania: a)zachowanie założonej sprężystości; b)stałość sprężystości przy pracy w wysokich temperaturach; c)wywieranie nacisków na ścianki cylindra wg określonego rozkładu; d)odpowiedni kształt geometryczny, zapewniający szczelne przyle­ganie do gładzi cylindra; e)odporność na ścieranie i mały współczynnik tarcia materiału w wy­sokiej temperaturze i przy niedostatecznym smarowaniu; 6) odporność materiału na korozję. Tłoki silników różnych konstrukcji mają po dwa do czterech pier­ścieni uszczelniających i jeden do dwóch pierścieni zgarniających. Dla ułatwienia montażu pierścieni i ze względu na zaokrąglenia na dnie rowków tłoka, na wewnętrznej powierzchni pierścieni tłokowych zwykle załamuje się krawędzie na szerokości 0,20,8 mm pod kątem 45°. Dla ułatwienia zakładania pierścieni często zaokrągla się ich ze­wnętrzne krawędzie (r = 0,080,2). Niekiedy krawędzie pierścieni tłoko­wych pozostawia się bez załamania w celu lepszego zgarniania oleju. Zewnętrzną powierzchnię obwodową pierścieni tłokowych wykonuje się często nie o kształcie cylindrycznym, lecz lekko stożkowym. Sprzyja to polepszeniu warunków pracy pierścieni i przyśpieszeniu ich dotarcia do gładzi cylindra. Kształty zamków pierścieni są różne, jednak najbardziej rozpowszech­nione są dwa typy: proste i skośne (zwykle pochylone pod.kątem 45°). Na podstawie doświadczenia stwierdzono, że kształt zamka ma tylko nieznaczny wpływ na przepływ gazów oraz oleju i dlatego lepiej jest sto­sować pierścienie, których wykonanie jest łatwiejsze, tj. z zamkiem prostym. Uwzględniając rozszerzalność pierścieni tłokowych w czasie nagrze­wania się w zamku przewiduje się zawsze luz w roboczym położeniu pierścienia. Wpływ wielkości luzu w zamku na pracę pierścienia jest nie­wielki w porównaniu z wpływem luzów, występujących przy nieszczel­nym przyleganiu pierścieni do ścianek cylindra. Wielkość luzu w zam­kach nowych pierścieni tłokowych, zakładanych do cylindrów silników różnych konstrukcji, waha się najczęściej w granicach od 0,2 do 0,5 mm.