Как работают поршневые кольца в моторе

Реклама в Дзене
12k full reads
26k story viewsUnique page visitors
12k read the story to the endThat's 46% of the total page views
3,5 minutes — average reading time

Даже самый надёжный и неприхотливый мотор рано или поздно начинает выказывать признаки «усталости» и износа. Как и у живых организмов, старость к движку не приходит мгновенно. Но её приближение сразу почувствует опытный автовладелец. Мотор уже не такой резвый на старте из-за снизившейся реальной мощности, всё чаще требуется долив масла, растет топливный «аппетит», сложнее запуск... Это симптомы «преклонного возраста» двигателя внутреннего сгорания.

На горизонте — капремонт

Главным источником «старческих» проблем силового агрегата чаще всего выступают детали поршневой группы. Точнее, их серьёзный износ. Ключевым индикатором, позволяющим диагностировать проблему, считается падение компрессии —максимального давления в цилиндрах, которое развивается в конце цикла сжатия. Тут под подозрение обычно попадают поршневые кольца. Часто, именно они в ответе за неспособность мотора поддерживать нужный уровень компрессии в цилиндрах. А всё потому, что эти кольца испытывают большие нагрузки и изнашиваются в процессе работы двигателя.

Как работают поршневые кольца в моторе

Впрочем, иногда поршневые кольца приходится менять вскоре после переборки двигателя. Так бывает, когда не очень квалифицированный мастер неправильно, без использования специнструмента, устанавливает их на поршень и собранный поршень в цилиндр. От такого обращения кольца теряют упругость, получают механические повреждения и теряют способность выполнять возложенные на них обязанности. К аналогичному итогу приводит и неправильная обкатка отремонтированного двигателя.

Заново менять поршневые кольца приходится и после «экономии на спичках», если вместо качественных комплектующих использовать низкосортные «колечки» неизвестного происхождения. Поршневое кольцо, изготовленное из неподходящего металла и лишённое правильного покрытия, выходит из строя ускоренными темпами и повреждает при этом и поршень, и стенки камеры сгорания. Или некачественные кольца просто прекращают обеспечивать нужную степень уплотнения между стенкам цилиндра и поверхностью поршня, в результате чего автовладелец опять столкнется с ускоренной потерей масла и упавшей мощностью.

«Капиталка» — не для нас

При любом раскладе с качественным капремонтом движка тянуть не стоит. Работа мотора с «умершими» кольцами неизбежно ведет к повреждению поршней и цилиндров. Чем дольше не устранять причину, тем существенней негативные последствия. Помимо колец, может «всплыть» необходимость замены поршней и расточки цилиндров, что резко увеличивает финансовые затраты на «капиталку».

Затягивая с переборкой цилиндро-поршневой группы, владелец машины рискует тем, что двигатель окончательно «встанет» в самый неподходящий момент — вдали от населенных пунктов или при срочной доставке груза.

И тут возникает вопрос: какие поршневые кольца использовать, чтобы как можно дольше не возвращаться к теме ремонта двигателя? Очевидно, что компоненты «ноунейм» не рассматриваются, ведь речь о здоровье мотора. Качественные запчасти приобретаются в проверенных местах, а выбор марки имеет смысл остановить на производителе с опытом и репутацией.

Качество по-японски

Надёжным производителем поршневых колец является Nippon Piston Ring. Японские инженеры обладают десятилетиями наработанной компетенцией в проектировании и производстве запчастей для двигателей внутреннего сгорания. Достаточно вспомнить, что первые комплектующие NPR появились ещё в 1931 году. Европейская дочка компании — NPR of Europe (NE) — обеспечивает комплектующими крупнейшие автомобильные бренды, среди них Audi, BMW, Ford, Nissan, Mazda, Mercedes, Mitsubishi, Renault, Toyota и Volvo. Поршневые кольца NE изготавливаются исключительно силами собственных предприятий в Японии, что уже само по себе является залогом высокого качества, а разрабатываются в тесном сотрудничестве с производителями двигателей. Это означает идеальное соответствие деталей от NPR требованиям конкретных моторов.

Как работают поршневые кольца в моторе

Главный враг — вес

Следствием бескомпромиссной борьбы автопроизводителей за облегчение выпускаемых машин и увеличение производительности моторов стало последовательное снижение веса силовых агрегатов транспортных средств, и в частности — деталей шатунно-поршневой группы. Чем ниже масса поршня — тем меньше тратится сгорания топлива на приведение его в движение. Результатом такого подхода становится снижение расхода горючего и количества вредных выхлопов.

В борьбе с лишним весом конструкторы пытаются снять «ненужный» металл со всех частей поршня. Не избежала этой участи и верхняя часть поршня, работающая в самых жёстких условиях — при высоких давлениях и температурах. Для этого уменьшают высоту так называемого «жарового пояса» — расстояния от днища поршня до канавки первого кольца. Чугун не обладает свойствами, позволяющие внедрить эту новацию. Поэтому NE изготавливает верхние поршневые кольца из специальной легированной стали — более износостойкой и упругой по сравнению с традиционным чугуном. С одной стороны, стальные кольца компенсируют повышенную нагрузку, обусловленную уменьшением размеров жарового пояса поршня. С другой стороны, дают возможность существенно уменьшить глубину канавок под кольца в поршне и сократить расстояние между ними. Это также работает на экономию драгоценного веса элементов цилиндро-поршневой группы.

«Кольцевые» нюансы

Устойчивость стальных колец к износу во многом зависит от применяемых покрытий, поэтому специалисты NPR находятся в непрерывном поиске всё более эффективных технологий. Как правило, первое компрессионное кольцо NE получает покрытие из твердого хрома — для износостойкости и мягкого олова — для ускоренной притирки «по месту». Второе компрессионное кольцо меньше подвержено различным воздействиям и чаще изготавливается из старого доброго чугуна. Однако в его состав обязательно вводят окись железа или фосфаты — для защиты от износа и качественной приработки детали.

Третий тип поршневых колец — маслосъёмные. Задача таких колец — удалять излишки смазки со стенок цилиндра. Для их изготовления NPR применяет технологию Nifflex, подразумевающую трёхсекционную конструкцию «колечка». Известна эта технология более полувека, однако японская компания сумела значительно её усовершенствовать и предлагает такие кольца для большинства эксплуатируемых сейчас бензиновых моторов.

В погоне за уходящим маслом

Стоит заметить, что многие современные двигатели отличаются повышенным потреблением масла. Полностью ликвидировать эту проблему, заложенную ещё на этапе конструирования движка, не получится. Однако положительные моменты от перехода со штатных колец на детали от NE заметны и тут. Стальные кольца NE имеют повышенный коэффициент упругости и плотнее прилегают к стенкам цилиндра, за счёт чего в моторе увеличивается степень герметичности камеры сгорания. А это хоть и отчасти, но снижает потери масла и увеличивает производительность силового агрегата. При этом замены штатных чугунных колец на стальные кольца NE предполагает увеличение срока службы мотора —детали японского производителя отличаются повышенной стойкостью к износу.

Как работают поршневые кольца в моторе

Комплектом надёжнее

Стоит иметь в виду, что при капремонте мотора порой приходится менять не только кольца, но и поршни. Известно, что лучше всего работают «в паре» поршни и кольца от одного производителя, поскольку при их создании учитываются взаимные особенности конструкции деталей и осуществляется их подгонка. Бренд NE предлагает поршни и кольца в комплекте, что облегчает процесс покупки и замены комплектующих и служит гарантом их беспроблемной работы.