Три основные задачи поршневых колец

1. Уплотнение от отработавших газов

Основная задача компрессионных поршневых колец состоит в том, чтобы предотвратить пропускание отработавших газов между поршнем и стенкой цилиндра в картер. У большинства двигателей этого можно достичь с помощью двух компрессионных поршневых колец, которые вместе образуют газовый лабиринт.

Из-за своей конструкции уплотнительные системы поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания не обеспечивают 100% - ную герметичность так, что через поршневые кольца небольшое

количество просачивающегося газа всегда попадает в картер. Речь идёт, тем не менее, о нормальном положении вещей, которого из-за конструкции невозможно полностью избежать. Однако, усиленной передачи отработавших газов мимо поршня и стенки цилиндра нужно в любом случае избегать, Это повлекло бы за собой снижение мощности, повышенный приток тепла в элементы конструкции и потерю эффекта смазки. Срок службы и работа двигателя были бы вследствие этого поставлены под вопрос. Тема различных функций колец, герметизирующей функции, а также возникающего прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя будет подробнее рассмотрена в последующих главах.

 

2. Снятие масла и его распределение

Наряду с уплотнением между кривошипной камерой и камерой сгорания задачей поршневых колец является регулирование толщины масляной плёнки. Масло посредством колец равномерно распределяется на стенке цилиндра. Его излишки счищаются в основном маслосъёмным поршневым кольцом (3-е кольцо), а также и комбинированным и компрессионным поршневым кольцом (2-е кольцо).

Рис. 2

 

3. Отвод тепла

Регулирование температуры является следующей важной функцией поршневых колец. Основная часть тепла, поглощённого поршнем во время сгорания, отводится от поршневых колец в цилиндр. Особенно компрессионные поршневые кольца играют существенную роль при теплоотдаче. Таким образом, верхнее компрессионное поршневое кольцо (в зависимости от конструкции двигателя) отводит уже 50% принятой поршнем теплоты сгорания на стенку цилиндра.

Рис. 3

Без этого непрерывного отвода тепла при помощи поршневых колец в течение нескольких минут появился бы задир поршня во внутреннем диаметре цилиндра или алюминиевый поршень просто бы расплавился. С этой точки зрения становится совершенно понятно, что поршневые кольца всё время должны иметь хороший контакт со стенкой цилиндра. Если во внутреннем диаметре цилиндра появляются отклонения от круглости или поршневые кольца блокируются в кольцевой канавке (нагарообразование, грязь, деформация), то это только вопрос времени, когда из-за отсутствия теплоотдачи поршень пострадает от проявления перегрева.