En qualsevol motor de pistó modern hi ha peces que garanteixen l'estanquitat de la cambra de combustió i la lubricació dels cilindres: anells de pistó.Llegiu tot sobre els anells de pistons, els seus tipus existents, les característiques de disseny i el funcionament, així com la selecció correcta i la substitució dels anells a l'article proposat.
Què són els anells de pistons?
Anells de pistó - parts del grup cilindre-pistó (CPG) d'un motor de combustió interna;anelles metàl·liques desmuntables muntades sobre pistons per segellar la cambra de combustió, reduir les pèrdues d'oli del motor i minimitzar la quantitat de gasos d'escapament que entren al cárter.
Per al funcionament normal d'un motor de combustió interna de pistó, és molt important que es creï una pressió que superi un cert nivell mínim a la cambra de combustió al final de la carrera de compressió (quan el pistó arriba al punt mort superior): aquest paràmetre s'anomena compressió.Per als motors de gasolina, la compressió es troba en el rang de 9-12 atmosferes, per a les unitats dièsel aquest paràmetre és de 22-32 atmosferes.Per aconseguir la compressió necessària, cal assegurar el segellat de la cambra de combustió: aquest problema es resol amb els anells del pistó.
Els anells de pistó realitzen diverses funcions clau:
● Segellat de la cambra de combustió: la mida de l'anell es selecciona exactament segons el diàmetre interior del cilindre, la qual cosa evita l'entrada de gasos de la cambra de combustió al cárter;
● Reducció de les forces de fricció: l'àrea de fricció dels anells a les parets del cilindre és molt més petita que l'àrea del pistó, la qual cosa redueix les pèrdues per fricció de les peces CPG;
● Compensació de l'expansió tèrmica dels materials CPG: els pistons i els cilindres estan fets de diversos aliatges amb diferents coeficients d'expansió tèrmica, la introducció d'anells evita l'encallament dels pistons i els canvis de compressió quan la temperatura del motor puja i baixa;
● Lubricació de les parets del cilindre i eliminació de l'excés d'oli (que impedeix que entri a les cambres de combustió i redueix la pèrdua d'oli a causa dels residus) - els anells de disseny especial garanteixen l'eliminació de l'excés d'oli de les parets del cilindre que es formen durant el funcionament del motor, però deixar la pel·lícula d'oli necessària per reduir la fricció;
● Refrigeració de les parets del pistó: part de la calor del pistó s'elimina a les parets del cilindre a través dels anells.
És fàcil veure que els anells del pistó tenen un paper crucial en el funcionament del CPG i el funcionament de tota la unitat de potència.Qualsevol mal funcionament i desgast de les anelles es manifesten per una pèrdua de potència del motor i un deteriorament general del seu funcionament, per la qual cosa s'han de substituir aquestes peces.Però abans de comprar o demanar nous anells, hauríeu d'entendre els tipus existents d'aquestes peces, el seu disseny i les característiques de treball.
Pistó i segments de pistó
Tipus, disseny i principi de funcionament dels segments de pistó
S'instal·len dos tipus d'anells en un pistó:
● Compressió (superior);
● Rascadors d'oli (inferior).
Tots els anells estan situats en solcs transversals (solcs) de perfil rectangular, fets més a prop del cap del pistó.Els anells de diferents tipus difereixen en disseny i finalitat.
Els anells de compressió proporcionen el segellat de la cambra de combustió, es poden instal·lar un, dos o tres anells en un pistó (un en els motors de combustió interna de dos temps de les motocicletes, dos en els motors de quatre temps més moderns, tres en alguns motors dièsel), es troben a la part superior del pistó.Estructuralment, els anells de compressió són molt senzills: es tracta d'un anell metàl·lic desmuntable, el tall del qual es fa en forma d'un pany simple (recte, oblic) o complex, en alguns anells del pany hi ha un rebaix per a un tap.El pany té un petit buit (diversos micròmetres), que serveix per compensar l'expansió tèrmica de la peça durant el funcionament del motor.
Els anells estan fets d'acer o de ferro colat de graus especials, la seva superfície exterior (de treball) pot tenir un perfil diferent:
● Plana simple: en aquest cas, l'anell té una secció transversal rectangular o una secció en forma de quadrilàter irregular;
● Radi (en forma de barril): la superfície exterior de l'anell és un arc de cercle de gran radi;
● Amb un xamfrà: es fa un xamfrà de poca alçada a la superfície exterior;
● Anells "minuts": la superfície exterior té un pendent cap a la part superior, l'angle d'inclinació és de diverses desenes de minuts d'arc, per la qual cosa els anells van rebre el seu nom.
El perfil pla té anells de compressió superiors, que es veuen obligats a treballar a altes temperatures i pressions en condicions de lubricació insuficient.Per reduir el desgast, la superfície de treball de la peça està cromada, fosfatada, estanyada o tractada d'una altra manera.Aquest anell està completament adjacent al mirall del cilindre durant el funcionament, proporcionant segellat i eliminació de calor del pistó.
Els anells inferiors solen tenir un perfil més complex.Els anells de canó tenen menys resistència a la fricció mentre mantenen un grau de segellat suficient.Els anells "minuts", a causa de la inclinació de la superfície de treball, redueixen les forces de fricció: quan el pistó es mou cap avall (en la carrera de treball), l'anell llisca al llarg del mirall del cilindre amb la seva vora punxeguda, i quan es mou cap amunt, l'anell es mou. extret del mirall del cilindre a causa de la falca d'oli resultant.
Els anells rascadors d'oli asseguren la correcta distribució de la pel·lícula d'oli sobre la superfície del cilindre i eviten que l'oli entri a la cambra de combustió (traieu-lo del mirall del cilindre).Només s'utilitza un anell en un pistó, aquestes peces no es troben als pistons dels motors de dos temps (ja que l'oli s'afegeix directament a la gasolina).Normalment, els anells de rascador d'oli tenen un disseny compost, que inclou els mateixos anells i expansors.
Anells de pistó i el seu esquema d'acció
Els anells rascadors d'oli són:
● Una peça: un anell en forma d'U que mira la base al pistó.A la base hi ha una sèrie de forats rodons o allargats pels quals s'efectuen els drenatges d'oli;
● Compost: s'utilitzen dos anells prims (partits), entre els quals hi ha un element separador.
Els elements separadors són:
● Radial - proporcionar pressió dels anells a la paret del cilindre;
● Axial: només s'utilitza conjuntament amb anells compostos, proporciona un desenganxament dels anells;
● Tangencial - elements separadors combinats, proporcionen l'expansió simultània dels anells i la seva pressió contra la paret del cilindre.
Els elements separadors són de plaques (planes) o molles en espiral incrustades entre o sota els anells, només es poden utilitzar una o dues molles de diversos tipus a l'anell del rascador d'oli.
L'anell rascador d'oli es pressiona contra la paret del cilindre i, gràcies al seu disseny, assegura l'eliminació de l'excés de pel·lícula d'oli.L'oli recollit entra a la ranura a través dels forats de l'anell, des d'on es drena al càrter del motor a través dels forats de la paret del pistó.Al mateix temps, una part de l'oli roman en forma d'una fina pel·lícula d'oli a la paret del cilindre, la qual cosa redueix la fricció a tot el CPG.
Com triar i substituir els anells del pistó
Durant el funcionament del motor, els anells dels pistons estan sotmesos a importants càrregues mecàniques i tèrmiques, la qual cosa comporta un desgast gradual i una pèrdua de rendiment.A mesura que es desgasten els anells, deixen de realitzar les seves funcions, la qual cosa comporta una disminució de la compressió, filtració de gasos al cárter i oli a la cambra de combustió.També un problema greu és la "coquització" dels anells (embussos a causa de l'acumulació de dipòsits de carboni a les ranures del pistó).Com a resultat, el motor perd potència i resposta de l'accelerador, l'escapament adquireix un color gris o fins i tot negre característic i augmenta el consum de combustible i oli.Quan apareixen aquests signes, cal diagnosticar el motor: comprovar la compressió, inspeccionar les espelmes i algunes altres peces.Si la compressió és massa baixa, les espelmes estan esquitxades d'oli i hi ha problemes amb el funcionament de la unitat de potència, cal substituir els anells del pistó.
Per a la substitució, només heu de triar anells dels tipus i números de catàleg que es proporcionen per a aquest motor en particular.Cal tenir en compte que després de realitzar una revisió important del motor amb cilindres avorrits, cal utilitzar anells de mida de reparació adequats per a nous pistons.
La substitució dels anells s'ha de dur a terme d'acord amb les instruccions per a la reparació de la unitat de potència.En general, aquest treball requereix desmuntar el motor i encastar els pistons.S'eliminen els anells antics i es netegen a fons les ranures.Els anells nous s'han de col·locar d'acord amb les instruccions de les marques "Amunt" o "Amunt".En instal·lar els anells, es comproven els espais entre la superfície lateral de la peça i la paret de la ranura del pistó, així com en el bloqueig de l'anell inserit al cilindre.Tots els espais lliures han de situar-se dins dels límits establerts per al motor.Els anells es troben al pistó de manera que els seus bloquejos no es troben a la mateixa línia i no caiguin sobre l'eix dels forats dels dits: així es forma un laberint que impedeix l'entrada dels gasos de la cambra de combustió.
En muntar un pistó amb nous anells al cilindre, s'ha d'utilitzar un mandril especial que pressioni els anells contra el pistó.Després de substituir els anells del pistó, es recomana fer funcionar el motor: no sobreestimeu la velocitat durant els primers 800-1000 km i carregueu el motor a mitja potència, al final del rodatge, haureu de canviar l'oli del motor. .
Amb l'elecció correcta i la substitució dels anells del pistó, el motor recuperarà la seva potència anterior i funcionarà amb confiança en tots els modes.
Hora de publicació: 13-jul-2023