ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАБОТУ ПОРШНЕВОГО КОЛЬЦА

Рисунок 1. Зазор между цилиндром и поршнем 

Рисунок 2. Зазор между валом поршня и кольцом

Надежная и долговременная работа двигателей внутреннего сгорания зависит от их технического состояния. Расход топлива и масла, чистота выхлопных газов, своевременный выход на заданную мощность и хороший пуск – параметры, определяющие техническое состояние двигателя. Нахождение этих размеров в заданном диапазоне во многом определяется поршневыми кольцами. Основной частью технического обслуживания двигателя является замена поршневых колец [1-2]. Это вызывает зазор между поршневыми кольцами и цилиндром, и давление в камере сгорания снижается. В результате двигатель не может обеспечить требуемую мощность. Кроме того, увеличится расход топлива и масла.

Поэтому исследование влияния зазора между поршневыми кольцами и цилиндром на работу двигателя и выработка необходимых рекомендаций является одной из самых необходимых и актуальных задач на сегодняшний день.

Цель данной статьи - обосновать влияние зазора между кольцом и цилиндром на работу двигателя и найти конструктивные решения проблемы. В качестве таких показателей были выбраны мощность двигателя, расход топлива и расход масла (рисунок 1,2).

Давайте проведем эксперимент в разделе Advanced Simulation NX.10. Это связано с тем, что на практике невозможно измерить газы, проходящие через отверстие. Тесты, проводимые в этой программе, часто соизмеримы с практическим опытом. По литературным данным на первое кольцо действует 70-75% давления в камере сгорания, а на второе кольцо - 20-25% давления. Как видно на Рисунке 3, 20% общего давления приходится на 2-е кольцо. Тестовый запуск был выполнен в обычном режиме. Результаты были такими, как мы ожидали. Это 20,3% давления за вторым кольцом [3-4].

Первое компрессионное отверстие было открыто под углом 450°С для увеличения давления за вторым компрессионным кольцом. Высота отверстия, открытого для эксперимента 2, была установлена ​​равной 50% расстояния между первым и вторым кольцами. Радиус кривизны задается для внутреннего угла отверстия. Это направит поток газа[5-6].

По тесту давление за кольцом составило 22%. В третьем эксперименте высота отверстия была получена равной 80 % расстояния между кольцами.

Открытие этих отверстий на втором кольце не влияет на непрерывную работу двигателя. Если начинает образовываться трещина, то большая часть давления, которое проходит через кольцо, будет использоваться для удержания его в натянутом состоянии.

В случае 3 давление за кольцом составило 24,7%. Это означает, что большая часть давления на 2-е кольцо приходится на кольцо.

Для анализа приведенных выше результатов поместим в них величины давлений в таблицу. Как видно из таблицы, давление в эксперименте 3 намного выше, чем в других экспериментах (рисунок 3).

Рисунок 3. Результаты экспериментов

В связи с этим необходимо будет изучить теории, связанные с износом колец, и выбрать общую методологию теории износа колец. Зазор между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами отрицательно влияет на работу двигателя. Повышенный расход топлива, повышенный расход масла и снижение мощности двигателя являются признаками негерметичности кольцевого цилиндра.

В ходе изучения темы были изучены все элементы, которые могли потерять герметичность, в частности были собраны и проанализированы данные из литературы по поршневым и цилиндровым, кольцево-поршневым и кольцево-цилиндровым трещинам. По ним можно сделать следующие общие выводы.

Если первоначальная утечка сведена к минимуму эффективными методами, утечка, превышающая износ цилиндра и поршня во время работы двигателя, не будет существенно угрожать сроку службы двигателя. Форма цилиндра, несомненно, будет зависеть от формы цилиндра. Это снизит производительность двигателя. Если принять меры, чтобы цилиндры не стали овальными, или использовать овальные поршни, закрывающие овал, то характеристики кольца будут улучшены.

Список литературы:

1. Худойбердиев Т.С. – Уличшение ресурсных показателей дизелей сельскохозяйственных тракторов с воздушным охлаждением в условиях Средиазиатского региона путем повышения герметичности камеры сгорания. Диссертация на соискание ученой степ. док. тех. наук. С.Петербург. 1992 г.
2. М.А.Рўзиматов. УЛУЧШЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА. Universum технические науки № 2(83), Часть 1, 25 февраль, 2021 https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11321
3. М.А.Рўзиматов. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОЙ РАБОТЫ КОМПРЕССИОННОГО КОЛЬЦА. Universum технические науки № 3(84), 25 март, 2021 https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11384
4. М.А.Рўзиматов. УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН). Universum технические науки № 5(86), 25 май, 2021 https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11702
5. Cotton stalk remover MX Mamadaliyev, MM Halilov, MAO Rozimatov, XNO Raxmonov ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal 11 (9), 515-519 https://www.indianjournals.com/ijor.aspx?target=ijor:aca&volume=11&issue=9&article=089
6. Кinematic analysis of a new gear-lever differential transmission mechanism with symmetrical displacement of the centers of rotation of the driven and driving gears // Universum: технические науки : электрон. научн. журн.
7. Rakhmonov K. [и др.]. 2021. 5(86). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11730