أي حلقات المكبس للاختيار؟ حلقات المكبس الضغط

العديد من السائقين على دراية بمبادئ تشغيل المحرك. الاحتراق الداخلي. يحتوي على العديد من المكونات التي تحدد الأداء الطبيعي لجميع أنظمة الوحدة. على سبيل المثال، تؤدي الأجزاء التي تبدو غير ذات أهمية مثل حلقات المكبس وظيفة مهمة إلى حد ما في تشغيل المحرك.

إذا تهالك هذه الأجزاء، فإنه يؤثر على الفور على أداء المحرك، ويزيد استهلاك الوقود بشكل حاد و زيت المحرك. ولكن من أجل تثبيت حلقات جديدة بنفسك، عليك أن تفهم أنواعها وميزاتها. إذا قمت، دون علمك، بوضع مجموعة ذات قطر خاطئ على المكبس أو قمت بتثبيت الأجزاء بترتيب خاطئ، فقد يؤدي ذلك إلى الحاجة إصلاحمحرك.

في هذه المقالة، سننظر في الأنواع الموجودة، وما هو "التخليص الحراري لحلقات المكبس"، وكيفية صنع شياق لتثبيتها بيديك وبعض النقاط الأخرى.

الغرض من حلقات المكبس

لن نخوض في التفاصيل حول مبادئ تشغيل محرك الاحتراق الداخلي. سنتطرق فقط إلى مسألة توصيل المكابس وأسطوانة المحرك. كما تعلمون، فهو محكم. ومع ذلك، تنزلق المكابس بسهولة على طول الحلقات الداخلية للأسطوانة، مما يمنع الغازات من المساحة الموجودة فوق المكبس من اختراق الفجوة بين السطحين في علبة المرافق للوحدة.

ومع ذلك، لا يزال بعض تسرب الغاز يحدث حتى في المحرك الذي يعمل بكامل طاقته، ولكن مع الحلقات عالية الجودة يعد هذا أمرًا مقبولًا ولا يمكن أن يؤثر بأي شكل من الأشكال على تشغيل الوحدة. عندما تتآكل أجزاء المكبس بشكل كبير، تزداد كمية الغازات التي تدخل علبة المرافق.

ولكن هناك غرضًا آخر لأداء عدد من هذه الوظائف:

• اتصال محكم بين أسطح المكابس وجدران الاسطوانة.
• ضمان الكمية المطلوبة من الزيت على جدران الاسطوانة ومنعه من دخول غرفة الاحتراق؛
• تقوم الحلقات بتوصيل الحرارة من المكابس إلى جدران الأسطوانة، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة والتآكل.

ليس من الصعب تخمين أن المكابس تؤدي مهمتها في ظل ظروف شديدة العدوانية. من ناحية، هذه هي درجات الحرارة القصوى التي تنشأ أثناء تشغيل الوحدة. ومن ناحية أخرى، هناك ظروف تجويع الزيت في الجزء العلوي من المكبس. يتم حل هذه المشاكل عن طريق اختيار المواد لجميع أنواع الخواتم وأشكالها المختلفة.

مهم! يجب أن تكون حلقات المكبس عالية الجودة ضيقة إلى حد ما. يقول الخبراء أنه كلما كانت الحلقة أرق، كلما كانت أكثر فعالية في منع اهتزازات المكبس عند سرعات المحرك العالية. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتعامل بشكل أفضل مع الاحتكاك أثناء شوط المكبس.

ولكن إذا كان المحرك ذو قوة متوسطة، فإن الحلقات العريضة العادية والأرخص ستكون كافية.

تصميم حلقة المكبس

في معظم موديلات السيارات يتم استخدام ثلاث حلقات داخل المحركات لكل مكبس. يبلغ قطرها أكبر من حجم المكبس نفسه. وقد تم قطع جزء من كل واحد منهم. هذا الانقطاع يسمى القفل.

يتم تثبيتها على المكبس بحيث لا تكون الأقفال على نفس المستوى. هذه الفتحات هي المسافة بين نهايات الحلقات المفتوحة. تتوفر الأقفال حصريًا على جميع أنواع هذه الأجزاء. وهي مصممة للتعويض عن التمددات الحرارية التي تحدث أثناء تفاعل أجزاء المحرك الداخلية.

يعلم الجميع أنه عندما يتعرض المعدن لدرجات حرارة عالية فإنه يميل إلى التمدد. إذا كانت الحلقات ذات تصميم متجانس، فإنها ستزيد الحمل على المكابس والأسطوانات عند تسخينها.

لماذا هناك حاجة إلى الخلوص الحراري في حلقات المكبس؟

ومن المعروف أنه أثناء تحريك المكبس فإنه يشعر بضغط هائل. يتم نقل هذا الضغط إلى العمود المرفقي. إن وجود فجوة في الهيكل هو الذي يسمح بنقل هذا الضغط قدر الإمكان والاستفادة من قيمته بالكامل.

بالإضافة إلى ذلك، تضمن الفجوة الحرارية الحد الأدنى من الاتصال بين أسطح المكبس والأسطوانة. وإلا فإن هذه الأجزاء ستكون عرضة للتآكل المتزايد. هناك وظيفة أخرى لا تقل أهمية وهي تزويد الأسطح بكمية مثالية من زيت التشحيم. يخترق الزيت الفجوات لكنه لا يدخل غرفة الاحتراق.

مهم! يجب أن تكون الفجوة الحرارية المطلوبة في حدود 0.6-0.3 ملم. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي توخي الحذر لضمان الخلوص الجانبي المسموح به بين الحلقة وجدار المكبس. القاعدة هي مسافة 0.08-0.04.

إنها الفجوات التي تضمن إزالة الحرارة بشكل فعال من أسطح الأجزاء. وفي هذه الحالة، يتم استخدامها للتعويض عن تأثيرات درجات الحرارة الزائدة. إذا لم يتم توفير المعلمات المذكورة أعلاه، فلن ينتج المحرك الخصائص المتوقعة.

أنواع حلقات المكبس

تنقسم حلقات المكبس حسب الغرض منها إلى الأنواع التالية:

• ضغط؛
• مكشطة الزيت

في السابق، تم تركيب عدد كبير من الحلقات على مكابس المحركات القديمة ذات معدلات الطاقة المنخفضة. الآن، تستخدم معظم موديلات السيارات ثلاث حلقات. يتم تثبيتها بالترتيب التالي.

1. الضغط العلوي. يحتوي على مادة الموليبدينوم المضادة للتآكل.
2. والثاني هو الضغط.
3. مكشطة الزيت.

تتكون حلقة مكشطة الزيت من ثلاثة أجزاء. هذه هي ألواح مكشطة الزيت العلوية والسفلية، ويوجد بينهما موسع عرضي.

هذا هو بالضبط ما تبدو عليه مجموعة حلقات المكبس لمحركات البنزين الحديثة. اعتمادًا على سنة تصنيع السيارة، يمكن استخدام مجموعات أخرى من الأجزاء.

تم تصميم حلقات المكبس المضغوطة لإغلاق أسطح المكبس والأسطوانة، كما أنها تمنع تغلغل الغاز في غرفة الاحتراق وتوفر إزالة الحرارة.

تختلف هذه الأنواع من الأجزاء عن بعضها البعض بطريقة أو بأخرى. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الشركات المصنعة المختلفة يمكنها تغيير تصميم الحلقات والمواد الخاصة بها، وبالتالي زيادة قوتها وتحسين أداء الوحدة.

المواد المستخدمة في التصنيع

كما ذكرنا سابقًا، ستعتمد مدة الخدمة ومؤشرات الأداء على مادة هذه الأجزاء. يمكن تصنيعها من السبائك التالية:

• الحديد الزهر. هيكلها يسمح لها بالاحتفاظ بزيت المحرك، مما يزيد بشكل كبير من عمر الخدمة للجزء. كقاعدة عامة، الحديد الزهر مطلي بالكروم.
• الحديد الزهر المرن، وهو مشتق من الحديد الزهر العادي. تحتفظ المادة بجميع الخصائص الأساسية للسبائك، ولكن في نفس الوقت تتمتع بقدرة جيدة على التشوه المرن. وهذا يبسط عملية التثبيت إلى حد كبير؛
• لقد بدأ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ مؤخرًا فقط. يحتوي على كمية أكبر من الكروم، بالإضافة إلى أنه يتحمل أحمال درجات الحرارة بشكل أفضل من الحديد الزهر؛
• الأجزاء المصنوعة من الحديد الزهر مطلية بالموليبدينوم، مما يزيد بشكل كبير من خصائص أدائها ويطيل عمر الخدمة. تم مؤخرًا استخدام أجزاء الحديد الزهر المطلية بطبقة الموليبدينوم في أغلب الأحيان.

الضغط العلوي

هناك عدد كبير جدًا من تكوينات هذه الأجزاء، ولكن من الصعب جدًا تمييز اختلافاتها. على سبيل المثال، في بعض الأحيان يكون لديهم شكل ملتوي قليلاً.

والغرض الرئيسي هو تسريع تشغيل أسطح حلقات المكبس مع جدران الأسطوانة. إذا كان الجزء يحتوي على هيكل ملتوي قليلا، فسيتم ضغط أسطحه بسرعة في أخدود الأسطوانة.

مكشطة السفلى والزيت

عادة ما يكون للضغط الثاني ختم أكبر مع سطح الأخدود، وتتمثل وظيفته الرئيسية في إبقاء الغازات خارج الغرفة ومنع الزيت من دخول غرفة الاحتراق. وإلا قد يحدث انفجار. إنه يقوم بشكل أساسي بتطبيع كمية الزيت بين حلقات الضغط العلوية ومكشطة الزيت.

هذا الأخير يزيل الزيت بالكامل من سطح جدران الأسطوانة.

أدوات التثبيت

وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أنه دون استخدام ادوات خاصةوعندما يتم تحرير الأجزاء يدويًا، يتم تقليل مدة خدمتها بشكل كبير. لإزالة الجزء القديم وتثبيت جزء جديد على الاسطوانة، يتم استخدام ساحبة حلقة المكبس. يمكن أن يكون لها تصميمات مختلفة:

من أجل تثبيت حلقات المكبس بشكل صحيح، من الضروري الامتثال لقاعدة الضغط على جدران المكبس. يتم استخدام مغزل خاص لهذا الغرض.

يعد ضبط حلقة المكبس بنفسك جهازًا شائعًا إلى حد ما. يمكنك القيام بذلك وفقًا لهذا المخطط:

وبالتالي، فإن تثبيت حلقات المكبس بيديك ليس مهمة صعبة ويمكن أن يقوم بها كل سائق سيارة، مع مراعاة قواعد معينة.

يقدم الفيديو نظرة عامة على حلقات المكبس:

أي مركبة عبارة عن جهاز معقد يتكون من مجموعة كاملة من الأجزاء المختلفة، الكبيرة والصغيرة جدًا، والتي لا يشك حتى سائق عديم الخبرة في وجودها. وتشمل الأخيرة حلقات مكبس الضغط، والتي، على الرغم من صغر حجمها، تؤدي عملاً مهمًا في حياة السيارة. ما هو اللافت للنظر في هذه التفاصيل، سنخبرك به الآن.

حلقات المكبس الضاغطة - الميزات والوظائف

مكبس السيارات- يعد هذا أحد الأجزاء الرئيسية للمحرك، حيث يتم بمساعدته تحقيق العملية الديناميكية الحرارية للمحرك. العناصر الرئيسية لهذا الجزء هي حلقات المكبس، والتي تضمن اتصالاً محكمًا للمكبس بجدران الأسطوانة وتخلق احتكاكًا في المحرك (تصل الخسائر الميكانيكية إلى 25٪ من الإجمالي).

لتصنيعها، يتم استخدام الحديد الزهر والفولاذ المقاوم للصدأ. يتم دمج الخيار الأول مع مادة الحديد الزهر المستخدمة في كتل الأسطوانات، والتي، بسبب هيكلها، تسمح لها بتقليل التآكل عن طريق الاحتفاظ بالزيت. تنتشر الأجزاء المصنوعة من حديد الزهر المرن (مشتق من حديد الزهر المرن) على نطاق واسع، والتي لديها القدرة على التشوه بشكل مرن، مما يسهل عملية التثبيت بشكل كبير.

يمكن تسمية الحلقات التي تحتوي على الفولاذ المقاوم للصدأ بنسخة محسنة من منتجات الحديد الزهر المطلية بالكروم. في الأساس، الفولاذ المقاوم للصدأ هو مادة مكونة من كمية كبيرة من الكروم، لذلك ليس غريبًا أن تتمتع مثل هذه الحلقات بخصائص مشابهة لتلك الخاصة بالحلقات المطلية بالكروم. كما أن الفولاذ المقاوم للصدأ يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية، وهو متفوق بشكل كبير على الحديد الزهر المطلي بالكروم.

هناك نوعان من حلقات المكبس: ضغطو مكشطة الزيت لنبدأ مع الضغط. لا يمكن تسمية هذا المنتج بأنه معقد من حيث التصميم، حيث يتم تقديمه على شكل دائرة مفتوحة بها فجوة صغيرة (تصل إلى عدة أجزاء من مائة من المليمتر). عادة ما يكون المقطع العرضي لهذه الحلقات مستطيل الشكل، وتكون حافة الحلقة مجهزة إما بشطب أو بمظهر أسطواني (العلوي الختم الدائري) أو لها شكل مستدق (الحلقة الثانية). أثناء التشغيل، وبفضل الفجوة الموجودة في الأخدود، فإن هذا الجزء يلتوي قليلاً، مما يجعل الركض أسهل بكثير.

يستخدم هذا الخاتم في محركات المكبسبغض النظر عما إذا كان بخارًا أو احتراقًا داخليًا ويقوم بثلاث وظائف رئيسية. أولاًحلقات الضغط (العلوية) تضمن إغلاق غرف الاحتراق، ثانيًا، نقل الحرارة عبر جدران الأسطوانة وتصفية الحرارة الواردة من المكبس، وبالتالي منعه من ارتفاع درجة الحرارة، وثالثًا، تقلل تمامًا من استهلاك الزيت (إذا تم استخدامه).

عادة، لا يتم تثبيت أكثر من ثلاث حلقات من هذا القبيل على المكبس، لأن درجة ضغطها تزيد قليلا، وتزداد خسائر الاحتكاك بشكل كبير. إذا أخذنا، على سبيل المثال، محرك بنزين بنظام ثنائي الأشواط، فسيتم استخدام حلقتين ضغط فقط، حيث يتوافق قطر القفل (ما يسمى بالقطع في حلقة المكبس) مع شكل وموقع دبوس القفل - الجزء الذي يحمي من الدوران ويزيد الضغط. كما ترون، لا يمكن وصف الجانب الوظيفي لاستخدام حلقات الضغط بأنه غير مهم، ومن الصعب تخيل تشغيل المحرك بدونها.

ما الفرق بين حلقات الضغط والزيت؟

لقد اكتشفنا بالفعل القليل عن هيكل ووظائف حلقات مكبس الضغط، والآن دعونا نتحدث عن الخيار الثاني - حلقات مكشطة الزيت، والتي يتم استخدامها بشكل أقل تكرارًا. على سبيل المثال، فإن محركات البنزين ذات النظام ثنائي الأشواط لا تحتاج إليها ببساطة، حيث أن الزيت يحترق تمامًا مع الوقود، والوظيفة الرئيسية لحلقة إزالة زيت المكبس هي على وجه التحديد إزالة زيت المحرك الزائد. اليوم، يتم إنتاج نوعين من هذه الأجزاء: الحديد الزهر (له هيكل مصبوب بفتحة) والصلب، والذي يتضمن نوابض متوسعة. كلا النوعين يختلفان من الناحية الهيكلية عن الأنواع المضغوطة التي لها شكل صلب. يتضمن تصميم حلقات مكشطة الزيت ما يلي: حلقة علوية رفيعة وموسعتان (شعاعية ومحورية) وحلقة سفلية. بناءً على نوع المحرك ونوع المكبس، يمكن تثبيت العديد من هذه الحلقات في نفس الوقت، والتي يتم تركيبها فيما يتعلق بالضغط على مستوى أقل. أما من الناحية الوظيفية فإن أهداف حلقات مكشطة الزيت لا تختلف كثيراً عن الأهداف المشابهة لحلقات الضغط ويتم التعبير عنها على النحو التالي:

- إغلاق غرفة الاحتراق؛

زيادة مستوى الضغط، مما يؤدي إلى تشغيل المحرك وتشغيله بثبات؛

تقليل استهلاك زيت محرك السيارة (ينطبق على محركات رباعية الأشواط ومحركات الديزل ثنائية الأشواط)، مع الحفاظ على مستوى كافٍ من التشحيم لجميع العناصر المنزلقة؛

منع غازات العادم من دخول علبة المرافق للمحرك؛

إزالة الحرارة الزائدة من المكبس أثناء تشغيله، مما يؤدي إلى تطبيع انتقال الحرارة عبر جدران الأسطوانة، ولا يسخن المكبس نفسه.

يعد تشغيل حلقات مكشطة الزيت أمرًا مهمًا للتشغيل الطبيعي للمحركات، خاصة بالنظر إلى استخدام البنزين منخفض الأوكتان وتلوث غرفة الاحتراق ورؤوس المكبس بزيت المحرك، مما يؤدي إلى انخفاض قوة وحدة الطاقة. تتمثل إحدى المهام الرئيسية لحلقات الضغط في منع دخول السوائل الزائدة والهواء إلى غرفة الاحتراق. في هذا، فهي تشبه حلقات الزيت التي تم وصفها للتو، لإنشاء مكبس مختلف جودة عاليةوكفاءة التشغيل، ينبغي استخدام حلقات المكبس الضيقة، وحلقات الضغط تناسب هذا التعريف بشكل أفضل.

وإذا نظرنا إلى الحلقة في حالة حرة، فسنرى أن قطرها كبير ومائل قليلاً، من القفل إلى الخارج. بعد تركيبه، يسمح هذا التصميم بالضغط بشكل أكثر إحكاما على الجدران، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة الجزء. أيضًا، أثناء تشغيل المحرك، تتأثر الحلقة بقوة الغاز والسائل العامل، والتي تخترق تدريجيًا أخاديد المكبس مع ضغط أكبر بعدة مرات من قوة شد الحلقة نفسها.

كيف تفشل حلقات ضغط المكبس؟

الخلل الرئيسي في حلقات المكبس، سواء حلقات الضغط أو مكشطة الزيت، هو تآكلها أثناء التشغيل طويل الأمد للمركبة. يبلغ عمر الخدمة للسيارات المحلية التي أشارت إليها الشركة المصنعة 150 ألف كيلومتر، ويمكن أن تصل حلقات المركبات من الشركات المصنعة الرائدة في العالم إلى 300 ألف كيلومتر. (أحيانًا أكثر).

ومع ذلك، ليس كل ما هو مكتوب صحيح، أو صحيح جزئيا. إذا تم استخدامها بشكل غير صحيح، يمكن أن تنخفض هذه الأرقام بشكل كبير، أي أن حلقات المكبس تتآكل بمعدل متسارع. تتآكل حلقات الضغط عندما تتحرك باستمرار مع المكبس لأعلى ولأسفل، وتتفاعل مع الأجزاء الميكانيكية المختلفة (قنوات المكبس، وجدران الأسطوانة، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتعرض لغازات العادم الساخنة والمواد الكيميائية (خاصة الكبريت) الموجودة في الوقود (التآكل الكيميائي). في هذه الحالة، لتقليل التآكل، يتم تصنيع حلقات المكبس من مواد مقاومة (مثل الحديد الزهر) ويتم طلاؤها بطبقة خاصة (الكروم أو القصدير أو النتريدات).

بالإضافة إلى تآكل الأجزاء، تتكسر الحلقات في بعض الأحيان إلى عدة أجزاء، بالإضافة إلى فحم الكوك، والذي يحدث بسبب تراكم جزيئات السخام والزيت والملوثات الأخرى غير المحترقة في الأخدود.

يحدث فشل حلقات المكبس الانضغاطية بسبب:تغيير زيت المحرك في الوقت المناسب ، مرشح الهواء(خاصة تشغيل السيارة بدونها) باستخدام وقود منخفض الجودة أو الاستبدال المتأخر مرشح الوقود، ظروف التشغيل الصعبة للمركبة (على سبيل المثال، في الاختناقات المرورية في المدينة، أثناء الرحلات القصيرة، خاصة في فصل الشتاء، عندما لا يتوفر للمحرك الوقت الكافي للإحماء بشكل صحيح).

هناك أيضًا حالات تدمير سريع لحلقات المكبس، والسبب في ذلك هو ارتفاع درجة حرارة المحرك الشديد أو في ظروف التشحيم المحدود. ونتيجة لذلك، تبدأ الحلقات الموجودة في الأسطوانة في الانحشار، وتتشكل جرجر على جدرانها والمكبس، ويتم تدمير حلقات المكبس، إلى جانب الأقسام الموجودة بين الأخاديد الحلقية. من السهل جدًا تحديد المشكلات الموصوفة. إحدى علامات التآكل المفرط لحلقة المكبس هي زيادة استهلاك الزيت.عندما يستهلك محرك السيارة الصغيرة أكثر من 0.5 لتر. الزيت لكل 1000 كيلومتر، وعند البدء من التوقف، يلاحظ دخان مزرق من نظام العادم، يمكننا أن نفترض بأمان أن الحلقات في حالة يرثى لها. ويستدل على ذلك أيضًا بتسرب الزيت من خلال أختام الزيت أو الحشيات أو الأختام الأخرى، ضغط دم مرتفعغازات الحفرة، والتي يمكن تحديدها بسهولة عن طريق فصل الخرطوم التهوية القسرية. للحصول على تشخيص أكثر دقة للمشكلة، لن يكون من الضروري التحقق من الضغط في أسطوانات المحرك والتحقق من حالة الأسطوانة مجموعة المكبس، بطريقة تسرب الهواء المضغوط.

لضمان التشغيل المستقر للمحرك، حلقة واحدة كافية. يمكن رؤية هذا النمط على الدراجات النارية ذات المحركات الضعيفة أو الدراجات البخارية. صحيح أن هناك سيارات بها 5 حلقات مثبتة على المكابس، وأحيانًا أكثر، وبطبيعة الحال، مثل أي جزء آخر، تنكسر (في أغلب الأحيان بسبب الأحمال الكبيرة والمطولة) أو يمكن أن تتضرر جزئيًا أثناء التأثير الجسدي على السيارة (على سبيل المثال ، حادث).

إذا قررت فحص الحلقة بحثًا عن الكسر، فستتمكن من رؤية الخطوط على سطح المنطقة المصابة، مما يشير إلى الضرر ويسمح لك بتقييم الحالة العامة للمكبس. إذا كان المكبس متآكلًا بشدة، فستكون شقوق الإجهاد الحراري ملحوظة أيضًا، ولكن نظرًا لتواجدها في الجزء السفلي من الجزء، فمن الصعب رؤيتها قليلاً.

اشترك في خلاصاتنا على

الغرض من حلقات المكبس ومتطلباتها

عند النظر في متطلبات مجموعة المكبس في المقالة السابقة ذكرنا أن الفجوة بين المكبس والأسطوانة يجب أن تكون في حدها الأدنى وذلك لمنع هروب الغازات من تجويف العمل (غرفة الاحتراق) ولمنع دخول زيت المحرك إليها . وبما أن هذه الفجوة محدودة بالتمدد الحراري للمكبس، فقد توصلنا إلى استنتاج مفاده أنه من المستحيل تحقيق الختم المناسب لتجويف العمل للأسطوانة عن طريق تقليل الفجوة بين المكبس وجدران الأسطوانة - الاحتمال من تشويش المكبس بسبب زيادة التمدد الحراري.
لتحقيق الختم الأمثل لغرفة الاحتراق، قدم المصممون عنصرا مهما للغاية في مجموعة المكبس - حلقات المكبس.

حلقات المكبسهي عناصر مرنة لختم مجموعة المكبس، مما يوفر:

• ضيق تجويف العمل للأسطوانة.
• إزالة الحرارة من رأس المكبس.
• منع الضخ الزائد المزلقإلى غرفة الاحتراق.

يحدد التصميم والحالة الفنية لحلقات المكبس الضغط في الأسطوانة واستهلاك الزيت للنفايات. يشير الانضغاط في هذه الحالة إلى عملية ضغط الغاز في أسطوانات المحرك مع زيادة ضغطه ودرجة حرارته.

وفقا للغرض منها، يتم تقسيم حلقات المكبس إلى مكشطة الزيت وحلقات الضغط. يتم منع اندفاع الغازات من غرفة الاحتراق إلى علبة المرافق عن طريق حلقات المكبس المضغوطة. في الحالة الحرة، يكون القطر الخارجي للحلقة أكبر من القطر الداخلي للأسطوانة، لذلك يتم قطع جزء من الحلقة، ويسمى هذا القطع بالقفل. يتم منع تغلغل الزيت من علبة المرافق إلى غرفة الاحتراق بواسطة حلقات مكبس مكشطة الزيت. مهمتهم الرئيسية هي إزالة الزيت الزائد من جدار الاسطوانة. على عكس حلقات الضغط، فإن حلقات مكشطة الزيت تحتوي على فتحات ويتم تثبيتها أسفل مستوى حلقات الضغط.

يعد استخدام حلقات المكبس الضيقة اتجاهًا شائعًا في تصميمات المكبس عالية الجودة. تعمل الحلقة الرفيعة على تقليل الاحتكاك بين حلقة المكبس وجدار تجويف الأسطوانة، وتمنع ما يسمى باهتزاز الحلقة عند سرعات المحرك العالية. ولكن تجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الحلقات بسبب ارتفاع درجات حرارة التشغيل وزيادة القوى المطبقة على الجدران تسبب تآكلًا سريعًا للأسطوانات والسطح الأمامي للحلقات نفسها (اقرأ عن ضغط المحرك).

يعد تصميم الحلقة العلوية عاملاً مهمًا عند استخدام المكابس الخاصة. سيكون أداء المحرك أفضل إذا تم وضع الحلقة العلوية أعلى المكبس. ويتحقق ذلك بسبب حقيقة أن كمية أصغر من الغازات التي يتعذر الوصول إليها سيتم احتجازها في الجسر بين الحلقات. إذا كانت الحلقة قريبة جدًا من الجزء العلوي من المكبس، فقد ينهار الجسر الرقيق الموجود فوق أخدود الحلقة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

تعمل حلقة المكبس العلوية والجسر فوق أخدودها في ظل ظروف قاسية للغاية. تتمثل المهمة الرئيسية للحلقة العلوية عند ضغوط عالية جدًا ومحاطة بغازات ذات درجة حرارة عالية في ضمان الختم عالي الجودة سطح العمل. وبعد ملايين الدورات، يجب أن تظل الحلقة قابلة للغلق ومرنة. يتم تحديد ميزات حلقات المكبس هذه من خلال تكنولوجيا الإنتاج والميزات المعدنية. يجب أن يكون للمادة التي تصنع منها الحلقات معامل احتكاك منخفض ومعدل تآكل منخفض.

كان الحديد الزهر القابل للطرق من أولى المواد التي صنعت منها حلقات المكبس. يتم دمج هذه المادة جيدًا مع الحديد الزهر، والذي يستخدم بدوره في كتل الأسطوانات. هيكلها المسامي يقلل من التآكل ويحتفظ بالزيت. بالإضافة إلى الحديد الزهر المرن، أصبح مشتقه، الحديد الزهر المرن، منتشرًا على نطاق واسع. تتميز هذه المادة بخصائص الحديد الزهر التي تسمح بتشوهها بشكل مرن، مما يسهل بدوره بشكل كبير تركيب حلقات المكبس.

بالنسبة للمحركات المعززة، هناك حاجة إلى حلقات ذات معلمات أعلى. تم العثور على مواد أخرى، على وجه الخصوص، بدأ تطبيق طبقة من الكروم (أي الكروم الصلب) على الحديد الزهر. ولأول مرة استخدمت هذه الحلقات في بناء الطائرات. وهنا، في ظل ضغوط ودرجات حرارة عالية جدًا، كانت الحلقات المطلية بالكروم ممتازة في مقاومة الغضب والغضب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحلقات المطلية بالكروم مقاومة للتآكل. ولكن هناك عيبًا، فهذه الحلقات صلبة جدًا، لذا يجب عمل فتحات الأسطوانة بدقة.

وكانت الخطوة التالية هي صنع حلقات المكبس من الفولاذ المقاوم للصدأ. ومن الجدير بالذكر أن الحلقات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي نفس الحلقات المطلية بالكروم، إلا أنها تحتوي على نسبة أعلى من الكروم. لزيادة عمر الخدمة، تم تصنيع الحلقات بطبقة من الموليبدينوم. لقد أصبحت هذه الحلقات هي الدعامة الأساسية في المحركات عالية الأداء، فهي سهلة الاختراق وأكثر متانة. عند تثبيت الحلقات على محرك عالي الأداء، من الضروري مراعاة عدد من العوامل التي ستساعد على زيادة عمر المنتج بشكل كبير، على سبيل المثال، عرض الحلقات. عندما تتجاوز سرعات المحرك 6000، يتم عادة تركيب حلقات بعرض 1.59 ملم. يمكن استخدام حلقات أرق عندما خصائص أكثر أهميةالمحرك، وليس متانته.

تصميم حلقة الضغط العلوي.

بالإضافة إلى المواد التي تُصنع منها الحلقات، هناك أيضًا عوامل تحدد مدى جودة أداء الحلقة في أوضاع التشغيل المختلفة: موقع الحلقة على المكبس وتصميمها. كمثال، يمكننا أن نستشهد بحلقة بها انحراف طفيف، وهذا بدوره يجعل من الممكن تسريع تشغيل الحلقات بجدران الأسطوانة. أحد الأنواع المهمة من حلقات الضغط هي الحلقة ذات القسم L. هذه الحلقات قادرة على تطوير قوة إضافية يتم تطبيقها على جدران الأسطوانة عند الضغط العالي.

حلقات الضغط ومكشطة الزيت الثانية.

تعمل حلقة الضغط الثانية كختم إضافي بعد حلقة مكشطة الزيت العلوية. تراقب هذه الحلقة الغازات التي تتسرب بعد الحلقة العلوية. تعمل حلقة الضغط الثانية مثل المكشطة، مما يساعد حلقة مكشطة الزيت على منع دخول الزيت الزائد إلى غرفة الاحتراق والتسبب في الانفجار.

منذ الستينيات، أصبحت حلقات الضغط الثانية "بدون فجوة" منتشرة على نطاق واسع. بدأ تصنيع الحلقات دون أي فجوة مرئية للغازات. عند استخدام مثل هذه الحلقات، تم تقليل وقت الاختراق. تعتبر حلقات مكشطة الزيت مهمة أيضًا للتشغيل الناجح للمحركات عالية الأداء، خاصة عند استخدام وقود منخفض الأوكتان.

هناك جزء صغير ولكنه مهم في مجموعة المكبس. هذه حلقة المكبس. الحلقات ليست مغلقة ولها فجوة صغيرة لا تتجاوز بضعة أجزاء من المئات من المليمتر. الأجزاء تجلس على الأخاديد. هذا الأخير مصنوع على السطح الخارجي للمكبس. ستخبرك مقالتنا بأهمية هذه العناصر وكذلك صيانتها.

أنواع

تنقسم حلقات مكبس المحرك إلى عدة أنواع حسب الغرض منها. هناك أنواع الضغط ومكشطة الزيت. لا تسمح صمامات الضغط للغازات بالهروب من غرفة الاحتراق إلى علبة المرافق في المحرك. الأبعاد الخارجية للحلقة أكبر قليلاً من الأسطوانة، لذا فهي مقطوعة جزئيًا. هذا الانقطاع يسمى القفل.

تم تصميم هذه الحلقات لمنع دخول الزيت إلى غرف الاحتراق. يقومون بإزالة الفائض من جدران الاسطوانة. يتم تركيب هذه الحلقات على مستوى أقل قليلاً من حلقات الضغط. هذه الأجزاء لديها من خلال فتحات.

المهام التي تؤديها الحلقات

لكي يتم استخدام الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، يجب أن يكون النظام مغلقًا. وبما أن خصائص المكبس والبطانة قد تتغير، فإن الفجوة بين هذه الأجزاء تقل. هذا يمكن أن يؤدي إلى إسفين في المحرك. قام المصنعون بزيادة الفجوة، وقاموا بتثبيت ختم إضافي بين هذه الأجزاء - حلقة المكبس.

يسمح الختم أو الحلقة بالإغلاق الفعال للغرف التي يحترق فيها الخليط القابل للاحتراق. علاوة على ذلك، بفضل هذه المنتجات، تتم إزالة الحرارة الزائدة من الاسطوانات والمكابس. تعمل الأختام على تحسين تزييت مجموعة المكبس.

من ماذا صنعوا؟

من بين المواد الأولى التي تم استخدامها لإنتاج الحلقات كانت سبائك الحديد المرن. هذه هي المادة التي أظهرت كفاءتها العالية. يتناسب الحديد الزهر بشكل جيد مع المواد المستخدمة في تصنيع كتل الأسطوانات. سمح هيكل هذه السبائك التي تحتوي على مسام للمادة بالاحتفاظ بشكل أفضل بسائل التشحيم، كما تم تقليل التآكل بشكل كبير. اليوم يتم استخدام سبيكة أخرى من الحديد الزهر على نطاق واسع. هذا هو نظرة بلاستيكية. ميزتها هي جودتها، وهي أعلى بكثير، بالإضافة إلى أنها تخضع للتشوه المرن، مما يجعل من السهل تركيب حلقة المكبس.

لكن متطلبات هذه الأجزاء تتزايد باستمرار. ولذلك، وجد المهندسون مواد أكثر ملاءمة. كان أحد التعديلات الأولى هو طلاء الكروم بالحديد الزهر القابل للطرق. في هذه الحالة، لم يكن الكروم المستخدم هو الكروم المعتاد، بل كان خاصًا وقاسيًا. تم اختبار هذه المنتجات لأول مرة في محركات الطائرات.

كما أن مادة صنع الخواتم كانت من الفولاذ المقاوم للصدأ. إنها الخطوة التالية بعد طلاء الحديد الزهر بالكروم. تحتوي السبيكة أيضًا على الكروم، لذلك يمكن ملاحظة خصائص مماثلة هنا.

لزيادة عمر هذه الأجزاء، قرر المهندسون إنشاءها من الموليبدينوم. جعلت هذه المواد من الممكن زيادة مقاومة التآكل.

أعراض تآكل حلقة المكبس

لسوء الحظ، لا شيء يدوم إلى الأبد في هذا العالم. ومن المؤكد أن استبدال حلقات المكبس سيكون ضروريًا عاجلاً أم آجلاً. ولكن بفضل الاستبدال في الوقت المناسب يمكن زيادة موارد محرك الاحتراق الداخلي. على الرغم من أنه في معظم الحالات، وخاصة بالنسبة لعشاق السيارات المبتدئين، اتضح أنه لا يلزم استبدال هذه المواد الاستهلاكية فقط. دعونا نلقي نظرة على الأعراض الرئيسية التي يمكن أن تساعدك على فهم أن الوقت قد حان لتغيير حلقات المكبس.

إذا فقد محرك سيارتك الطاقة، ففي معظم الحالات يكون هذا أحد الأسباب التي تجعل أصحاب السيارات يتوصلون إلى فكرة الحاجة إلى استبدال هذه الحلقات نفسها. تعتمد القوة على حالة هذه الأجزاء، وكذلك على الحالة العامة للمجموعة. وإذا نقص الجر فالشبهة الأولى هي الخواتم.

إذا لاحظت أن سيارتك بدأت تستهلك المزيد من الزيت، فمن المرجح أن هذا يشير إلى أن حلقات مكشطة الزيت مهترئة. إذا كانت فجوة حلقة المكبس أعلى من المحدد، فلن يكون لدى الزيت الوقت الكافي لإزالته. والنتيجة هي تسرب مادة التشحيم إلى الأسطوانات، حيث يحترق بعضها ويطير الآخر داخل الأنبوب. بالطبع، المحرك لا يزيد شهيتك دائمًا، لكن الأمر يستحق التحقق من حالة هذه الأجزاء مرة أخرى.

بالإضافة إلى ذلك، قد تبدأ السيارة في استهلاك المزيد من الوقود. إذا اهترأت الحلقات، تنخفض الطاقة. ونتيجة لذلك، سيضغط السائق على دواسة الوقود حتى الأرض تقريبًا. ونتيجة لذلك، فإن شمعات الإشعال المملوءة بالوقود ستتسبب في تعثر المحرك.

إذا رأيت شيئًا كهذا، فلا تقلق. تحتاج فقط إلى استبدال المواد الاستهلاكية. سعر حلقات المكبس منخفض ولنماذج السيارات الأكثر شعبية حوالي 1000-1500 روبل.

وليس مجرد بديل واحد..

يمكن استعادة وظيفة حلقات المكبس. أثناء تشغيل المحرك، يمكن أن يتشكل ما يسمى برواسب الكربون، أو بمعنى آخر فحم الكوك. يتم تشكيلها في غرف الاحتراق. بطريقة أو بأخرى، تبدأ الأعراض المذكورة أعلاه في الظهور. ماذا تفعل وكيف تفعل دون تدخل معقد؟

تتراكم رواسب الكربون ليس فقط في غرف الاحتراق، ولكن أيضًا تحت الحلقات. فقط بسبب هذه التشكيلات يتم حظر حركة الحلقات. يتم فقد الضيق، مما يؤدي إلى تعطيل تشغيل المحرك.

إزالة الكربون من حلقات المكبس

جوهر هذا النهج هو إزالة رواسب الكربون. للقيام بذلك، يمكنك استخدام المواد الكيميائية المختلفة. من دواعي سرور عشاق السيارات وجود الكثير منهم في أسواق السيارات. التقنية الأكثر فعالية هي السكب المباشر للدواء في الأسطوانات من خلال فتحات شمعات الإشعال.

هناك تقنية أخرى، وإن لم تكن فعالة. يمكنك إضافة منظف كيميائي إلى الوقود أو الزيت.

لقد جرب العديد من سائقي السيارات ذوي الخبرة الطريقة الأولى. دعونا ننظر في الأمر. من أجل تنفيذ مثل هذا الإجراء البسيط، ستحتاج إلى فك شمعات الإشعال، ثم وضع المكابس في نفس الوضع الأوسط. بعد ذلك، تحتاج إلى صب المنتج في فتحات الشموع. تحتاج إلى صب 25 مل في كل أسطوانة لمدة 15 دقيقة تقريبًا. ومع ذلك، لن تتمكن من ملئه ببساطة والبدء في عملك. تتطلب إزالة الكربون من حلقات المكبس المشاركة المباشرة لعشاق السيارة. لمساعدة المنتج على الوصول إلى الحلقات، عليك إدارة عجلة السيارة إلى اليمين واليسار. يكفي تحريكه عدة مرات فقط.

بعد ذلك، تحتاج إلى إزالة أسلاك الجهد العالي من غطاء الموزع وإصلاحه. يجب أن يتم ذلك حتى لا تنكسر عناصر الإشعال أو أي شيء آخر عند تشغيل المحرك بواسطة المبدئ. أنت الآن بحاجة إلى تشغيل المحرك باستخدام المبدئ لبضع ثوان. بهذه الطريقة سيخرج كل شيء غير ضروري من الأسطوانات. في المرحلة النهائية، تحتاج إلى تجميع كل شيء، وتشغيل المحرك وتركه يعمل لبضع دقائق.

استبدال حلقات المكبس

التحضير للاستبدال

بعد إزالة رأس الأسطوانة والوعاء ومضخة الزيت، تحتاج إلى إزالة أغطية قضيب التوصيل ومحاملها. بعد ذلك، باستخدام الصنابير الخفيفة بمطرقة، اضغط على المكبس. ثم نقوم بتنظيف الاسطوانة.

سيكون من الجيد التحقق من تآكل الأسطوانة. للقيام بذلك، يمكنك خفض الحلقة في الاسطوانة 5 ملم والتحقق من الفجوات. ثم افعل نفس الشيء، ولكن على عمق 10 ملم. لحساب التآكل، تحتاج إلى طرح الحجم الأول من الحجم الثاني، ثم تقسيم النتيجة على pi. إذا اتضح أنه أقل من 0.15 ملم، فيمكنك تغيير الحلقات.

استبدال الحلقات

هنا عليك أن تتذكر فارق بسيط قبل تغيير حلقات المكبس. يجب أن تتطابق أبعادها مع المحرك الخاص بك. هنا يجب أن تكون الفجوات من 0.3 إلى 0.45 ملم للحلقة الأولى، و0.25-0.4 ملم للحلقة الثانية. إذا كان هذا هو الحال بالنسبة لك، فكل شيء على ما يرام.

قبل تثبيتها، ينصح الكثيرون بتنظيف الأخاديد الموجودة على المكبس من رواسب الكربون. عند وضع المكبس في الاسطوانة، تحتاج إلى تفريق المفاصل. بعد ذلك، يجب عليك تنظيف الكتلة من الحشية ورواسب الكربون المتراكمة هناك. يجب تشحيم هذه الأجزاء عند المفاصل جيدًا، ثم إعادة تجميع كل شيء معًا مرة أخرى. هذا كل شيء، تم تثبيت حلقة المكبس.

يُنصح أصحاب السيارات ذوي الخبرة بعد هذا "التدخل الجراحي" بتشغيلها كما لو كانت محركًا جديدًا.

اختيار الحلقات لسيارات AvtoVAZ

اليوم، يمتلئ سوق قطع غيار السيارات بمجموعة متنوعة من الأجزاء المختلفة. يبدو أن مشاكل النقص قد تم حلها، ولكن ليس كل شيء بهذه البساطة. والآن يصعب أحيانًا العثور على قطع الغيار اللازمة، مثل محامل قضبان التوصيل وأجزاء مجموعة المكبس وحلقات المكبس (بما في ذلك VAZ 2110-2113).

تقدم VAZ اليوم ثلاثة خيارات لقطع الغيار هذه. هذه خواتم بأحجام 76، 79، 82 ملم. المواد المستخدمة في الإنتاج هي في الغالب الحديد الزهر الرمادي. لديها مقاومة عالية للتآكل وزيادة عمر الخدمة. تتم مراقبة جودة المنتجات باستمرار، لذلك من المستحيل ببساطة الوقوع في المنتجات المزيفة.

كاستنتاج

كما يمكنك أن تكتشف من هذه المقالة، مع وجود العديد من علامات الخلل التي يبدو أنها تشير إلى أضرار أكثر خطورة، فإن الأمر يستحق النظر إلى حالة الحلقات. ربما سيكون كل شيء غير مكلف ويذهب بسرعة. بالطبع، إذا قبضت عليه في الوقت المناسب.