Pístní kroužek je kovový dělený kroužek, který je připevněn k vnějšímu průměru pístu ve spalovacím motoru nebo parním motoru.
Zjednodušeně řečeno, pístní kroužky tvoří těsnění mezi pístem a stěnou válce, které zabraňuje pronikání stlačených spalin do olejové vany. Regulují také spotřebu oleje tím, že zabraňují nadměrnému vniknutí oleje do spalovací komory a jeho spálení. Správně fungující kroužky jsou životně důležité pro maximální výkon a účinnost motoru.
Hlavní funkce pístních kroužků v motorech jsou:
Většina pístních kroužků je vyrobena z litiny nebo oceli.
Pístní kroužky jsou určeny k utěsnění mezery mezi pístem a stěnou válce. Pokud by tato mezera byla příliš malá, tepelná roztažnost pístu by mohla znamenat zadření pístu ve válci a vážné poškození motoru.
Na druhou stranu by velká mezera způsobila nedostatečné utěsnění pístních kroužků vůči stěnám válce, což by mělo za následek nadměrné profukování (spalné plyny vnikající do klikové skříně) a menší tlak na válec, což by snížilo výkon motoru.
Kluzný pohyb pístního kroužku uvnitř stěny válce způsobuje třecí ztráty motoru. Tření způsobené pístními kroužky tvoří přibližně 24 % celkových ztrát mechanickým třením pro motor. Konstrukce pístních kroužků je tedy kompromisem mezi minimalizací tření při dosažení dobrého těsnění a přijatelnou životností.
Mazání pístních kroužků je obtížné a bylo hnací silou pro zlepšení kvality motorového oleje. Olej musí přežít vysoké teploty a drsné podmínky s vysokorychlostním kluzným kontaktem. Mazání je obzvláště obtížné, protože kroužky mají spíše oscilační pohyb než kontinuální rotaci (např. v čepu ložiska).
Na hranicích pohybu pístu se kroužek zastaví a obrátí směr. To narušuje normální účinek olejového klínu hydrodynamického ložiska a snižuje účinnost mazání.
Kroužky jsou také odpružené pro zvýšení kontaktní síly a pro udržení těsného těsnění. Síla pružiny je zajištěna buď samotnou tuhostí kroužku, nebo samostatnou pružinou za těsnicím kroužkem.
Je důležité, aby kroužky volně plavaly ve svých drážkách v pístu, aby mohly zůstat v kontaktu s válcem. Vázané kroužky v pístu, obvykle v důsledku nahromadění produktů spalování nebo rozpadu mazacího oleje, mohou způsobit selhání motoru a jsou častou příčinou selhání u dieselových motorů.
Mezi pístem a válcem je pístní kroužek součástí, která je nezbytná pro efektivní fungování motoru. Pístní kroužky mají 4 hlavní funkce.
Funkcí je plně udržovat vzduchotěsnost ve válci mezi pístem a stěnou válce. Je těžké udržet víko spalin unikajících do mezery mezi pístem a válcem vytvořené v době exploze.
Pokud by došlo k úniku spalin, nebylo by možné realizovat plný výkon a spotřeba paliva by se zvýšila, což je škodlivé jak z ekonomického, tak z ekologického hlediska.
Funkce pro neustálé vytváření minimální požadované vrstvy mazacího oleje, aby se zabránilo popálení. Uvnitř válce motoru je pístní kroužek vystaven vysokoteplotnímu spalování a spolu s pístem se musí pohybovat a vracet tisíckrát za minutu, nebo dokonce více.
Aby se zajistilo, že se pístní kroužek a válec nespálí a aby se do spalovací komory nedostal přebytečný mazací olej, je vrstva mazacího oleje ve stěně válce regulována na minimum.
Funkce, která uvolňuje teplo z pístu do válce. Když plyn exploduje, teplota uvnitř pístu dosáhne tepla přibližně 300 stupňů Celsia.
Pokud toto teplo zůstane uvnitř pístu, může dojít k poškození motoru, takže teplo musí být uvolněno z interiéru. Pístní kroužek k tomu pomáhá.
Funkce, která brání pístu v silném kontaktu se stěnou válce. Pokud je píst pod úhlem, při pohybu se dostává do kontaktu s různými místy, což může způsobit poškození motoru. Pístní kroužek podpírá píst, takže píst se může hladce pohybovat nahoru a dolů.
Pístní kroužky běžně používané u malých motorů zahrnují tři typy pístních kroužků, jak je uvedeno níže:
Kompresní kroužek je nejvyšší kroužek v pístu připojený k jeho vnějšímu průměru. Hlavní funkcí kompresního kroužku je utěsnit mezeru mezi pístem a stěnami válce.
Utěsnění této mezery vnějším průměrem pístu a stěnami válce zajišťuje, že se směs vzduchu a paliva ve spalovacím motoru neposouvá dolů do klikové skříně a nezpůsobuje nízkou kompresi a výkon.
Kromě toho toto těsnění také zajišťuje, že se motorový olej v klikové skříni, který se používá k mazání, nedostane nahoru do spalovací komory a nespálí se.
Pohyb motorového oleje do spalovací komory a jeho spálení účinně povede k nadměrné spotřebě oleje v motoru a následně k nízkým hladinám motorového oleje.
Kompresní pístní kroužek tedy v podstatě zajišťuje, že spalovací komora a kliková skříň jsou oddělené.
Směs vzduchu a paliva ve spalovací komoře nesmí stékat dolů do klikové skříně a motorový olej nesmí stoupat nahoru do spalovací komory.
Mezi výhody těsnícího kompresního kroužku mezery mezi pístem a stěnami válce patří udržení vysoké komprese ve spalovacím prostoru, vysoký výkon a zrychlení ve vozidle a žádné zbytečné spalování motorového oleje.
Stírací kroužek, nazývaný také Napierův kroužek nebo záložní kompresní kroužek, je instalován pod kompresním kroužkem. Jejich hlavní funkcí je vyčistit povrch vložky od přebytečného oleje a fungovat jako opěrný kroužek při zastavení jakéhokoli úniku plynu dále dolů, který unikal z horního kompresního kroužku.
Většina stíracích kroužků má zkosenou úhlovou plochu, která je umístěna směrem dolů, aby zajistila stírací akci, když se píst pohybuje směrem ke klikové hřídeli.
Pokud je stírací kroužek nesprávně namontován se zkoseným úhlem nejblíže kompresnímu kroužku, vede to k nadměrné spotřebě oleje. To je způsobeno tím, že stírací kroužek stírá přebytečný olej směrem ke spalovací komoře.
Hlavní funkcí stíracího kroužku oleje je vést stírací olej motorového oleje po vnějším povrchu pístu zpět do klikové skříně. Motorový olej maže píst i všechny součásti v klikové skříni.
Motorový olej je pro spalovací motor nezbytný, protože plní dvě funkce – i) mazání a ii) chlazení součástí.
Bez motorového oleje nebo oleje v nízkých hladinách nebude motor schopen pracovat a může dojít ke škodlivým účinkům na součásti motocyklu. To je důvod, proč je stírací kroužek oleje, který pomáhá při vedení oleje podél pístu a také do klikové skříně pro mazání a chlazení součástí, tak zásadní součástí sám o sobě.
Nyní, jak přesně tento kroužek na stírání oleje pomáhá?
Za prvé, motorový olej se pohybuje nahoru podél vnějšího průměru pístu v důsledku pohybu pístu nahoru a dolů. Škrabka oleje omezuje další pohyb oleje směrem nahoru a nutí ho pohybovat se dolů.
Tady to začíná být zajímavé. Škrabka oleje sice nutí motorový olej pohybovat se dolů, ale nemusí to nutně znamenat podél povrchu pístu. Přímo pod kroužkem na stírání oleje jsou na pístu otvory pro olej. Tyto otvory umožňují, aby se motorový olej, který je nucen pohybovat se směrem dolů, dostal do klikové skříně těmito otvory.
Motorový olej, který se pohyboval po vnějším povrchu pístu, je tedy tlačen zpět dolů do klikové skříně pístním kroužkem stírače oleje.
Proto je tento kroužek tak zásadní pro pohyb motorového oleje v klikové skříni. Kroužek na stírání oleje pomáhá součástem klikové skříně příliš se zahřívat nebo se opotřebovávat tím, že usnadňuje hladké pohyby oleje.
Všechny sady pístních kroužků obsahují informace týkající se správné instalace kroužků v sadě.
Nejprve umístěte distanční vložku do háje. Poté spirálou stočte první kolejnici do drážky pod distanční vložkou a poté zbývající kolejnici do drážky nad distanční vložkou.
Pomocí vhodného nástroje pro instalaci kroužku otevřete olejový kroužek tak, aby kroužek mohl překročit horní průměr pístu. Otevřete otevřený kroužek dolů od horní části pístu k olejové drážce. Umístěte kroužek rovně do drážky pístu a dbejte na to, aby byl plochý. Uvolněte napětí nástroje pro instalaci kroužků.
Při použití dvoudílného oleje nainstalujte do drážky hrbolatou pružinu a postupujte podle výše uvedených pokynů.
Ačkoli se v mnoha případech většina kompresních kroužků jeví jako podobná mechanikovi, který je instaloval, existuje však mnoho drobných konstrukčních změn, které určují, jak je kroužek správně nainstalován.
Nejen, že musí být kroužek instalován správnou stranou směrem k horní části pístu, ale je také nutné, aby byl kroužek instalován ve správné drážce.
Kroužky nainstalované ve špatné drážce nebo špatnou stranou nahoru mohou vést k nadměrnému čerpání oleje, nadměrnému profukování a v některých případech k úplnému vyschnutí vrtání, což způsobí odírání kroužku a válce a také zrychlené opotřebení. Jakýkoli z těchto problémů samozřejmě představuje selhání, pokud jde o generální opravu nebo přestavbu motoru.
Rozložte kroužky ve skupinách horních kroužků a 2. kroužků na lavici. Zkontrolujte TOP značky (DOT nebo Laser Marks).
S olejem, ovládacími kroužky naloženými na píst, pomocí správného nástroje pro instalaci kroužků, otevřete druhé kroužky drážky horní značkou nahoru, jen tolik, aby kroužek mohl překročit horní průměr pístu.
Otevřete otevřený kroužek dolů od horní části pístu ke druhé drážce, umístěte kroužek kolmo do drážky pístu a dejte pozor, aby byl plochý, uvolněte napětí nástroje pro instalaci kroužku (kroužek je nyní nainstalován).
Opakujte stejný postup s kroužky s horní drážkou. (Přítlačné kroužky nesmí být nikdy spirálovitě na pístu.)
Jakmile jsou pístní kroužky na pístu, „rozložte“ koncové mezery. Je důležité, aby mezery na koncích prstenců nebyly zarovnány. To zabraňuje protékání oleje kolem kroužků.
Kroužky instalované ve špatných drážkách nebo špatnou stranou nahoru mohou vést k nadměrné spotřebě oleje a profukování a možnému odírání válců. Tyto problémy mohou způsobit selhání motoru.
Pístní kroužky udržují kompresi plynu mezi pístem a stěnou válce. Pístní kroužky utěsňují válec tak, aby spaliny generované v okamžiku zážehu neunikly do otvoru mezi pístem a válcem.
Nejvyšší drážka pístu se skládá z kompresního kroužku, jehož hlavní funkcí je utěsnit jakýkoli druh úniku uvnitř spalovací komory během procesu spalování. Když se zapálí směs vzduchu a paliva. Na hlavu pístu je aplikován tlak ze spalovacích plynů, který tlačí píst směrem ke klikové hřídeli.
Stlačené plyny procházejí mezerou mezi stěnou válce a pístem a do drážky pístního kroužku. Síla vysokotlakých plynů během spalování přitlačuje pístní kroužek ke stěně vložky válce, což mu pomáhá vytvořit účinné těsnění. Tento tlak tlačí na pístní kroužek je úměrný tlaku spalin.
Další sada kroužků v pístu, které jsou umístěny pod kompresním kroužkem a nad olejovými kroužky, se nazývají stírací kroužky.
Mají konstrukci zúženého čela a slouží k dalšímu utěsnění spalovací komory. Jak název napovídá, pomáhají při otírání stěny vložky od přebytečného oleje a nečistot. Pokud by některý ze spalovacích plynů mohl projít kompresním kroužkem. Tyto plyny budou zablokovány stíracím kroužkem v dobrém stavu.
Poslední sadou kroužků jsou olejové kroužky, které jsou umístěny ve spodních drážkách pístu nejblíže klikové skříni. Hlavní funkcí olejového kroužku je seškrábat veškerý přebytečný olej ze stěn vložky válce, když je píst v pohybu.
Většina utřeného oleje směřuje do klikové skříně zpět do olejové vany. Tyto olejové kroužky jsou dodávány s pružinou namontovanou na zadní straně čtyřdobého motoru, která poskytuje dodatečný tlak na otírání vložky.
Pístní kroužek je kovový dělený kroužek, který je připevněn k vnějšímu průměru pístu ve spalovacím motoru nebo parním motoru.
Pístní kroužky jsou určeny k utěsnění mezery mezi pístem a stěnou válce. Pokud by tato mezera byla příliš malá, tepelná roztažnost pístu by mohla znamenat zadření pístu ve válci a vážné poškození motoru.
Pístní kroužky odvádějí teplo od horkého pístu do chlazené stěny/bloku válce motoru. Tepelná energie proudí z drážky pístu do pístního kroužku a poté do stěny válce, kde se případně přenese do chladicí kapaliny motoru.
Jsou to 3 typy pístních kroužků – kompresní kroužek, střední kroužek a kroužek na stírání oleje. Kompresní kroužek je nejvyšší kroužek v pístu připojený k jeho vnějšímu průměru. Hlavní funkcí kompresního kroužku je utěsnit mezeru mezi pístem a stěnami válce.
Pístní kroužek podpírá píst, takže píst se může hladce pohybovat nahoru a dolů.
Cena výměny pístního kroužku se pohybuje mezi 1 000 a 5 000 USD, v závislosti na modelu vozu a mzdových nákladech. Pístní kroužky stojí 40 až 200 USD v závislosti na tom, kolik válců má vaše auto. Pracovní práce se pohybuje mezi 1000 a 4000 $.
Jsou to horní kompresní kroužek, potom střední kompresní kroužek a nakonec kroužek kontroly oleje. Tyto části jsou relativně malé velikosti, ale hrají velkou roli v bloku hlavního válce vašeho motoru.
Většina pístů má alespoň dva pístní kroužky na válec. Automobilové pístové motory mají obvykle tři kroužky na válec. Horní dva kroužky – známé jako kompresní kroužky – slouží především k utěsnění spalovací komory.
Kroužky tvoří těsnění mezi pístem a válcem, bez nich nebude téměř žádná komprese, takže je nepravděpodobné, že palivo a vzduch budou správně nasávány do válce nebo dokonce explodují, pokud ano, bude to relativně slabý výbuch a velká část tlaku unikne kolem pístu.
Záleží na tom, jak dlouho jste jeli se špatným pístním kroužkem, může být potřeba trochu obrábění, aby se poškozený válec obložil. U některých aut je jednodušší sehnat nový (ojetý) motor. V opačném případě by se jeho výměna mohla vyplatit, i když je to stále hodně práce na zničení motoru.
To může být způsobeno detonací a cinknutím paliva z netěsného vstřikovače nebo smícháním paliva se špinavým vzduchem. Špatná kvalita paliva nebo oleje ve válci, špatný proces spalování, nesprávné načasování paliva, opotřebená vložka atd. jsou normální příčinou opotřebení pístních kroužků.
Ano. Pokud je třeba motor rozebrat tak daleko od sebe, je obvykle snazší jej nejprve demontovat. Pokud potřebujete odstranit písty, pak předpokládám, že alespoň plánujete vyměnit kroužky. V mnoha případech je pro dosažení nejlepšího výsledku potřeba opracovat vrtání válce, což by vyžadovalo odstranění bloku z vozu.
S vypnutými kroužky změřte axiální výšku (toto je tloušťka kroužku) a radiální šířku (šířku kroužku od vnějšího okraje k vnitřnímu okraji) sestavy olejového kroužku pomocí sady kalibrovaných třmenů nebo mikrometru , podle toho, ke kterému máte snadný přístup.
Spodní kroužek je známý jako olejový kontrolní nebo stírací kroužek a řídí množství mazacího oleje procházejícího nahoru nebo dolů po stěnách válce.
Horní konec motoru obsahuje všechny díly, které se upevňují na horní část bloku válců. To by zahrnovalo hlavy válců, ventily, někdy vačkové hřídele a další související součásti.
Jakmile se pístní kroužky a stěny válců motoru opotřebují, nejsou již dokonale kulaté a stěny válců se zužují, pístní kroužky se stávají oválnými, aby se opotřebovaly do tvaru válce. Po periodě záběhu pístních kroužků a opotřebení válce se kroužky tolik neotáčí a zůstávají blízko stejného místa.
Pístní kroužky jsou obvykle vyrobeny tak, aby vydržely tak dlouho jako motor. Výsledkem je, že pístní kroužky obvykle vydrží někde mezi 50 000 mil až 250 000 mil v závislosti na jejich údržbě. Průměrná životnost pístních kroužků je přibližně 100 000 mil.
Pokud je motor v dobrém stavu, ale přehřál se a kroužky kontroly oleje ztratily napětí, takže motor spaluje olej, pak ano, je v pořádku kroužky vyměnit. Musíte však zkontrolovat opotřebení válců a převrtat je pomocí nových pístů a kroužků, pokud dojde k nadměrnému opotřebení.
Zde je seznam nejčastějších příznaků špatných pístních kroužků:
Nejlevnější způsob, jak „dočasně opravit“ tento motor, je použít hustší olej než normálně. Hustší olej pomůže vašim kroužkům utěsnit spalovací komoru lépe než normální olej. Pokračujte v tom, dokud se motor nerozpadne, nebo alespoň počkejte, až se více opotřebí.
Poté, co vymění pístní kroužky, musí znovu sestavit motor a nainstalovat jej zpět do vašeho vozidla. Celý proces bude trvat v průměru více než 10 hodin . Průměrný automechanik si účtuje 100 až 200 USD za hodinu za provedení náhradní práce tohoto rozsahu.
Poškozené kroužky budou vykazovat erodovaný materiál, zvětšenou vůli pístu a stěny válce a viditelné axiální a radiální opotřebení. To může způsobit to, co je známé jako „plácnutí pístu“. Slapání pístu je hluk způsobený nadměrným kýváním pístu. Je to způsobeno příliš velkou vůlí pístu a válce.
Palivo se zaplavuje. Pístní kroužky jsou často poškozeny zaplavením palivem. Olejový film na stěně válce velmi trpí zaplavením palivem, což způsobuje, že pístní kroužky tírají kov o stěnu válce a velmi rychle ztrácí tloušťku radiální stěny.
Přečtěte si také
