НА 2-ух КОЛЬЦАХ
НА 2-ух КОЛЬЦАХ
ПОИСК
Деталей в автомобиле величавое огромное количество. Неважных нет, да и посреди их есть такие, улучшение которых не прекращается ни на денек. Одна из таких деталей - маслосъемное кольцо. Технологию его производства повсевременно делают лучше и за рубежом, и у нас. Возникают новые предприятия. Спецы 1-го из их - компании "Стирлинг Инжиниринг" (Столичная область) поделились с нами своим видением ситуации.
У ВСЕХ НА СЛУХУ
Экологические трудности, порождаемые термическими движками, должны сейчас тревожить каждого адекватномыслящего человека, а для самих двигателистов это и подавно боль в голове. Главных путей решения заморочек два - улучшение рабочего процесса и доработка цилиндро-поршневой группы. При этом работы эти нужно вести параллельно: от "процесса" зависит выход окислов азота, концентрация СО, а конструкция колец и поршня определяет почти во всем содержание углеводородов СН.
Работа маслосъемного и компрессионных колец тесновато взаимосвязана. Установка, к примеру, металлического маслосъемного кольца коробчатого типа, обычно, предполагает, что верхнее компрессионное будет "минутным" (с наклоном рабочей поверхности на одну угловую минутку) либо, как еще молвят, скребкового типа. Оно помогает собрать остатки масла, с которыми маслосъемное не совладало.
Сейчас больше производителей отдают предпочтение составным маслосъемным кольцам. Они лучше коробчатых прилегают к цилиндру, в особенности при перекладках поршня, и обеспечивают более равномерное давление на стены (см. рис. 1а, б, в и комменты). Правда, и с ними есть трудности - это форма расширительного пружинного элемента. Очень тяжело обеспечить податливость верхнего и нижнего колец и сразу нужное удельное давление на стену цилиндра (см. рис. 2а, б и комменты). Другими словами, составное маслосъемное кольцо, по идее, лучше коробчатого, но наличие "вторичных" заморочек не позволяет эти достоинства полностью воплотить. Замкнутый круг?
ВЫХОД ЕСТЬ
Чтоб не появлялось колебаний, почему малоизвестная русская компания набралась смелости взяться за трудности, которыми заняты наилучшие мировые производители колец, спецы "Стирлинг Инжиниринг" напомнили: корешки их предприятия и главные выработки уходят в начало 60-х, в НИИтракторсельхозмаш. В семидесятые уже были достигнуты суровые по тем временам успехи, хотя сейчас тот уровень может вызвать только добрую ухмылку. Но дело не тормознуло. В 90-х годах были международные патенты Англии, ФРГ, Стране восходящего солнца, Франции и маленькое создание колец для ремонта эксплуатируемой у нас ввезенной техники. А вот главным, самым свежайшим наработкам три-пять лет от роду. Сейчас к сущности.
Усилия русских профессионалов были ориентированы на то, чтоб, делая упор на более многообещающую схему работы маслосъемного кольца, показанную на рис. 2б, вынудить деталь работать длительно, обеспечивая обычное, а главное, размеренное во времени давление на стену. И самое главное (что в конце концов удалось) - сделать расширитель не способом вырубки металла, как делают сейчас все, а поочередными процедурами гибки и плющения.
В итоге крипостойкость (способность пружинного элемента сохранять свои характеристики) в два с половиной раза превысила требования интернационального эталона ISO 6627. За 5 часов нагретые до 250°С пружинные элементы теряют только 10% "упругости" при допустимых по эталону 25%. На таком расширителе нет острых кромок, снижающих подвижность кольца. И, что броско, разработка позволяет делать на 30% больше извивов (см. фото).
Знакомясь с плодами огромного количества испытаний, проведенных на Вуале, ЗМЗ, в НИЦИАМТ и других организациях, мы выделили сначала две темы.
1-ая: серьезно рассматривается вопрос о способности работы 1-го из российских авто движков всего на 2-ух кольцах - одном компрессионном и одном маслосъемном, о котором речь идет (пока тесты не завершены и решение не принято, нас просили героев не именовать).
2-ая: при установке нового маслосъемного кольца на карбюраторный движок VAZ 21083 (без использования нейтрализатора) содержание СН в его выхлопе приблизилось к норме Евро III (рис. 3). А это уже прорыв!
Рис. 1. Один из недочетов маслосъемного кольца коробчатого типа (а): при перекладке поршня либо под действием других причин оно начинает работать только частью собственной поверхности (б), что усугубляет снятие масла с зеркала цилиндра и приводит к завышенному износу. Схожее более приметно в движках со значимым износом деталей цилиндро-поршневой группы. Составное кольцо при всем этом продолжает нормально работать, так как его нижняя и верхняя части независимы друг от друга (в).
Рис. 2. Самая непростая деталь составного маслосъемного кольца - расширитель. Ему необходимо сразу обеспечить податливость полуколец и нужное удельное давление на стену цилиндра. В варианте, показанном на рис. а, обеспечивается изгибная податливость полуколец, тут расширитель имеет сильную внутреннюю часть (обращенную к цилиндру). Недочет - подгибание полуколец при работе, истирание их углов и в перспективе - утрата эффективности. В варианте на рис. б полукольца свободны в круговом направлении, так что отмеченных только-только недочетов тут нет. И все таки покладистая внутренняя часть расширителя с трудом обеспечивает не плохое прилегание, что с течением времени тоже приводит к потере эффективности.
Рис. 3. Содержание углеводородов СН в выхлопе мотора VAZ 21083 (850 об/мин).
Понизу - расширитель обыденного кольца, вверху - цельногнутый с более частыми "сгибами".
А это далекая перспектива - четыре "полукольца" заместо 2-ух.