Vòng piston là một vòng chia kim loại được gắn với đường kính ngoài của piston trong động cơ đốt trong hoặc động cơ hơi nước.
Nói một cách đơn giản, các vòng piston tạo thành một vòng đệm giữa piston và thành xi lanh, ngăn khí đốt có áp suất đi vào bể chứa dầu. Chúng cũng điều chỉnh mức tiêu thụ dầu bằng cách ngăn chặn lượng dầu thừa đi vào buồng đốt và đốt cháy. Các vòng tua hoạt động đúng cách rất quan trọng đối với công suất và hiệu suất tối đa của động cơ.
Các chức năng chính của vòng piston trong động cơ là:
Hầu hết các vòng piston được làm từ gang hoặc thép.
Các vòng piston được thiết kế để làm kín khe hở giữa piston và thành xylanh. Nếu khe hở này quá nhỏ, sự giãn nở nhiệt của pít-tông có thể đồng nghĩa với việc pít-tông bị kẹt trong xi-lanh, gây hư hỏng nghiêm trọng cho động cơ.
Mặt khác, một khe hở lớn sẽ làm cho các vòng piston áp vào thành xi lanh không đủ kín, dẫn đến thổi quá nhiều (khí cháy đi vào cacte) và ít áp suất lên xi lanh, làm giảm công suất của động cơ.
Chuyển động trượt của vòng piston bên trong thành xi lanh gây ra tổn thất ma sát cho động cơ. Ma sát do các vòng piston gây ra xấp xỉ 24% tổng số tổn thất ma sát cơ học đối với động cơ. Do đó, thiết kế của các vòng piston là sự thỏa hiệp giữa việc giảm thiểu ma sát trong khi đạt được độ kín tốt và tuổi thọ có thể chấp nhận được.
Việc bôi trơn các vòng piston rất khó và là động lực để cải thiện chất lượng của dầu động cơ. Dầu phải tồn tại ở nhiệt độ cao và các điều kiện khắc nghiệt với tiếp điểm trượt tốc độ cao. Việc bôi trơn đặc biệt khó khăn vì các vòng có chuyển động dao động thay vì quay liên tục (chẳng hạn như trong nhật ký ổ trục).
Tại các giới hạn chuyển động của piston, vòng đệm dừng lại và đổi hướng. Điều này phá vỡ hiệu ứng nêm dầu bình thường của ổ trục thủy động, làm giảm hiệu quả của việc bôi trơn.
Nhẫn cũng được bung ra để tăng lực tiếp xúc và giữ kín. Lực lò xo được cung cấp bởi độ cứng của chính vòng đệm hoặc bởi một lò xo riêng biệt phía sau vòng đệm.
Điều quan trọng là các vòng đệm trôi tự do trong các rãnh của chúng bên trong piston để chúng có thể tiếp xúc với xi lanh. Các vòng liên kết trong piston, thường là do sự tích tụ của sản phẩm cháy hoặc sự cố của dầu bôi trơn, có thể gây ra hỏng hóc động cơ và là nguyên nhân phổ biến gây ra hỏng hóc cho động cơ diesel.
Giữa piston và xylanh, vòng piston là bộ phận cần thiết để động cơ hoạt động hiệu quả. Vòng piston có 4 chức năng chính.
Chức năng là để duy trì hoàn toàn độ kín khí trong xi lanh giữa piston và thành xi lanh. Cần cố gắng đậy nắp để tránh khí đốt rò rỉ vào khe hở giữa pít-tông và xi lanh được tạo ra tại thời điểm nổ.
Nếu khí cháy bị rò rỉ, không thể phát huy hết công suất và mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ tăng lên, gây bất lợi cả về kinh tế và môi trường.
Chức năng liên tục tạo lớp dầu bôi trơn tối thiểu cần thiết để chống cháy. Bên trong xi lanh của động cơ, vòng piston chịu khí đốt ở nhiệt độ cao và cùng với piston, phải di chuyển và quay trở lại hàng nghìn lần một phút, hoặc thậm chí nhiều hơn.
Để đảm bảo vòng piston và xi lanh không bị cháy, và để ngăn lượng dầu bôi trơn dư thừa vào bên trong buồng đốt, lớp dầu bôi trơn thành xi lanh được kiểm soát ở mức tối thiểu cần thiết.
Là chức năng tỏa nhiệt từ piston sang xilanh. Khi khí nổ, nhiệt độ bên trong piston đạt mức nhiệt xấp xỉ 300 độ C.
Nếu nhiệt đó vẫn còn bên trong pít-tông, động cơ có thể bị hỏng, do đó nhiệt phải được thoát ra bên trong. Vòng piston giúp làm điều đó.
Chức năng ngăn không cho piston tiếp xúc mạnh với thành xylanh. Nếu piston ở một góc, khi nó di chuyển, nó sẽ tiếp xúc với nhiều nơi khác nhau và điều này có thể gây ra hư hỏng động cơ. Vòng piston hỗ trợ piston để piston có thể đi lên và xuống một cách trơn tru.
Vòng piston thường được sử dụng trên động cơ nhỏ bao gồm ba loại vòng piston như được đề cập dưới đây:
Vòng nén là vòng trên cùng trong piston được gắn với đường kính ngoài của nó. Chức năng chính của vòng nén là làm kín khe hở giữa piston và thành xylanh.
Việc bịt kín khe hở này bằng đường kính ngoài của pít-tông và thành xi-lanh đảm bảo hỗn hợp không khí-nhiên liệu trong động cơ đốt cháy không di chuyển xuống cacte gây ra hiện tượng nén và công suất thấp.
Ngoài ra, việc làm kín này cũng đảm bảo dầu động cơ trong cacte dùng để bôi trơn không di chuyển lên buồng đốt và bị cháy.
Dầu động cơ di chuyển vào buồng đốt và bị cháy sẽ dẫn đến việc tiêu thụ quá nhiều dầu trong động cơ và sau đó đến mức dầu động cơ thấp.
Vì vậy, về cơ bản, vòng piston nén đảm bảo rằng buồng đốt và cacte được tách biệt.
Hỗn hợp nhiên liệu không khí trong buồng đốt không được phép nhỏ giọt xuống cacte và dầu động cơ không được di chuyển lên buồng đốt.
Ưu điểm của vòng nén làm kín khe hở giữa pít-tông và thành xi-lanh bao gồm duy trì độ nén cao trong buồng đốt, công suất và khả năng tăng tốc cao của xe, đồng thời không đốt cháy dầu động cơ không cần thiết.
Vòng gạt nước còn được gọi là vòng Napier, hoặc vòng nén dự phòng, được lắp bên dưới vòng nén. Chức năng chính của chúng là làm sạch bề mặt lớp lót khỏi dầu thừa và hoạt động như một vòng đệm hỗ trợ ngăn chặn bất kỳ sự rò rỉ khí nào xuống sâu hơn đã thoát ra khỏi vòng nén trên cùng.
Hầu hết các vòng gạt nước đều có mặt góc côn được định vị về phía dưới để tạo ra tác động gạt nước khi piston di chuyển về phía trục khuỷu.
Nếu vòng gạt nước được lắp không chính xác với góc côn gần nhất với vòng nén sẽ dẫn đến việc tiêu hao dầu quá nhiều. Nguyên nhân là do vòng gạt nước gạt dầu thừa về phía buồng đốt.
Chức năng chính của vòng gạt dầu là dẫn dầu động cơ cạo dọc theo bề mặt ngoài piston trở lại hộp trục khuỷu. Dầu động cơ bôi trơn pít-tông cũng như tất cả các bộ phận bên trong hộp tay quay.
Dầu động cơ rất cần thiết cho động cơ đốt trong vì nó thực hiện hai chức năng - i) bôi trơn và ii) làm mát các bộ phận.
Nếu không có dầu động cơ hoặc dầu ở mức thấp, động cơ sẽ không thể hoạt động và có thể gây ra những ảnh hưởng có hại cho các bộ phận của xe máy. Đó là lý do tại sao vòng gạt dầu giúp dẫn dầu dọc theo pít-tông cũng như vào hộp tay quay để bôi trơn và làm mát các bộ phận tự thân là một bộ phận thiết yếu như vậy.
Bây giờ, vòng gạt dầu này trợ giúp chính xác như thế nào?
Thứ nhất, những gì dầu động cơ làm là nó di chuyển lên dọc theo đường kính ngoài của piston do chuyển động lên và xuống của piston. Vòng gạt dầu cản trở sự chuyển động tiếp tục lên trên của dầu và buộc dầu di chuyển xuống dưới.
Bây giờ, đây là nơi mọi thứ trở nên thú vị. Vòng gạt dầu mặc dù buộc dầu động cơ di chuyển xuống dưới, nhưng không nhất thiết phải dọc theo bề mặt pít-tông. Có lỗ dầu trên piston ngay dưới vòng gạt dầu. Các lỗ này cho phép dầu động cơ buộc phải di chuyển xuống dưới để đi vào hộp trục khuỷu qua các lỗ này.
Do đó, dầu động cơ di chuyển dọc theo bề mặt ngoài của pít-tông sẽ bị vòng quay pít-tông gạt dầu ép trở lại cacte.
Đó là lý do tại sao vòng này rất quan trọng đối với chuyển động của dầu động cơ trong cacte. Vòng gạt dầu giúp các thành phần cacte không bị nóng quá hoặc bị mòn bằng cách tạo điều kiện cho dầu chuyển động trơn tru.
Tất cả các bộ vòng piston chứa thông tin liên quan đến việc lắp đặt đúng các vòng được đóng gói trong bộ.
Đầu tiên, đặt miếng đệm vào lùm cây. Sau đó xoắn đường ray đầu tiên vào rãnh bên dưới miếng đệm, tiếp theo là đường ray còn lại vào rãnh phía trên miếng đệm.
Sử dụng dụng cụ lắp đặt vòng đệm thích hợp, mở vòng dầu vừa đủ để vòng dầu đi qua đường kính trên cùng của pít-tông. Làm việc vòng đã mở đi xuống từ đỉnh của pít-tông đến rãnh dầu. Đặt vòng tròn vuông góc vào rãnh piston, chú ý giữ cho nó bằng phẳng. Giải phóng sức căng của công cụ cài đặt vòng.
Khi sử dụng dầu hai mảnh, hãy lắp lò xo kiểu gù vào rãnh, sau đó làm theo hướng dẫn trên.
Mặc dù trong nhiều trường hợp, hầu hết các vòng nén có vẻ giống với việc người thợ lắp đặt chúng, tuy nhiên, có nhiều thay đổi về thiết kế tinh tế quy định cách lắp vòng nén một cách chính xác.
Vòng đệm không chỉ phải được lắp với mặt thích hợp về phía trên cùng của pít-tông mà còn bắt buộc phải lắp vòng đệm vào rãnh thích hợp.
Vòng đệm lắp sai rãnh hoặc lắp sai chiều có thể dẫn đến bơm quá nhiều dầu, thổi quá nhiều và trong một số trường hợp làm khô hoàn toàn lỗ khoan, gây ra hiện tượng xéc măng và xéc măng cũng như nhanh bị mài mòn. Tất nhiên, bất kỳ sự cố nào trong số này đều cấu thành lỗi khi có liên quan đến việc đại tu hoặc xây dựng lại động cơ.
Đặt các vòng ra từng nhóm vòng trên cùng và vòng thứ hai trên băng ghế. Kiểm tra điểm TOP (điểm DOT hoặc điểm Lasor).
Với dầu, các vòng điều khiển được nạp trên piston, sử dụng dụng cụ lắp vòng thích hợp, mở các vòng rãnh thứ hai có vạch trên cùng lên, vừa đủ để vòng điều khiển đi qua đường kính trên cùng của piston.
Làm việc vòng tròn đã mở xuống từ đỉnh của piston đến rãnh thứ hai, đặt vòng tròn vuông góc vào rãnh piston, chú ý giữ cho nó phẳng, giải phóng sức căng của dụng cụ lắp vòng (vòng đã được lắp xong).
Lặp lại quy trình tương tự với các vòng rãnh trên cùng. (Các vòng nén không bao giờ được xoắn ốc trên piston.)
Một khi các vòng piston nằm trên piston, hãy làm "lạch cạch" các khoảng trống cuối. Điều quan trọng là các khoảng trống cuối vòng không được xếp thẳng hàng. Điều này ngăn dầu chảy qua các vòng.
Các vòng đệm được lắp đặt sai rãnh hoặc lắp sai chiều có thể dẫn đến việc tiêu thụ quá nhiều dầu, xì và có thể bị xước xylanh. Những sự cố này có thể gây ra lỗi động cơ.
Các vòng piston duy trì sự nén khí giữa piston và thành xylanh. Các vòng piston làm kín xi lanh để khí đốt sinh ra tại thời điểm đánh lửa không lọt vào khe hở giữa piston và xi lanh.
Rãnh trên cùng của piston bao gồm một vòng nén có chức năng chính là bịt kín mọi loại rò rỉ bên trong buồng đốt trong quá trình đốt cháy. Khi hỗn hợp nhiên liệu không khí được đốt cháy. Áp suất từ khí cháy được tác động lên đầu piston, ép piston về phía trục khuỷu.
Khí có điều áp đi qua khe hở giữa thành xylanh và piston và đi vào rãnh của vòng piston. Trong quá trình đốt cháy, lực của khí có áp suất cao sẽ ép vòng piston vào thành ống lót xi lanh giúp nó tạo thành một lớp đệm hiệu quả. Áp suất đẩy vòng piston này tỷ lệ với áp suất khí đốt.
Bộ vòng tiếp theo trong piston được đặt bên dưới vòng nén và bên trên các vòng dầu được gọi là vòng gạt nước.
Chúng có cấu tạo mặt côn và nó được sử dụng để làm kín buồng đốt hơn nữa. Như tên cho thấy, chúng hỗ trợ lau bức tường lót sạch dầu thừa và tạp chất. Nếu bất kỳ khí cháy nào có thể đi qua vòng nén. Các khí này sẽ bị chặn lại bởi vòng gạt nước ở tình trạng tốt.
Bộ vòng cuối cùng là các vòng dầu nằm ở các rãnh dưới cùng của piston gần với cacte nhất. Chức năng chính của vòng dầu là gạt hết dầu thừa bám trên thành của ống lót xi lanh khi piston chuyển động.
Phần lớn dầu được lau được dẫn vào cacte trở lại bể chứa dầu. Các vòng dầu này đi kèm với một lò xo được lắp ở phía sau trong động cơ 4 thì để tạo thêm lực đẩy cho việc lau lớp lót.
Vòng piston là một vòng chia kim loại được gắn với đường kính ngoài của piston trong động cơ đốt trong hoặc động cơ hơi nước.
Các vòng piston được thiết kế để làm kín khe hở giữa piston và thành xylanh. Nếu khe hở này quá nhỏ, sự giãn nở nhiệt của pít-tông có thể đồng nghĩa với việc pít-tông bị kẹt trong xi-lanh, gây hư hỏng nghiêm trọng cho động cơ.
Các vòng piston có tác dụng truyền nhiệt từ piston nóng vào thành / khối xi lanh được làm mát của động cơ. Năng lượng nhiệt truyền từ rãnh piston vào vòng piston và sau đó vào thành xi lanh, nơi cuối cùng nó sẽ được truyền vào chất làm mát động cơ.
3 loại vòng piston là - Vòng nén, Vòng giữa và vòng gạt dầu. Vòng nén là vòng trên cùng nhất trong piston gắn với đường kính ngoài của nó. Chức năng chính của vòng nén là làm kín khe hở giữa piston và thành xylanh.
Vòng piston hỗ trợ piston để piston có thể đi lên và xuống một cách trơn tru.
Chi phí thay thế vòng piston là từ $ 1000 đến $ 5000, tùy thuộc vào kiểu xe và chi phí nhân công. Các vòng piston có giá từ $ 40 đến $ 200 tùy thuộc vào xe của bạn có bao nhiêu xi-lanh. Công việc lao động là từ $ 1000 đến $ 4000.
Chúng là vòng nén trên cùng, sau đó là vòng nén trung gian, và cuối cùng là vòng điều khiển dầu. Những bộ phận này có kích thước tương đối nhỏ nhưng lại đóng vai trò lớn trong khối xi lanh chính của động cơ.
Hầu hết các piston có ít nhất hai vòng piston trên mỗi xi lanh. Động cơ piston ô tô thường có ba vòng trên mỗi xi lanh. Hai vòng trên cùng - được gọi là vòng nén - chủ yếu để làm kín buồng đốt.
Vòng đệm tạo nên vòng đệm giữa pít-tông và xi-lanh, nếu không có chúng thì hầu như không có lực nén làm cho nhiên liệu và không khí không được hút vào xi lanh đúng cách hoặc thậm chí sẽ nổ, nếu có nó sẽ là một tiếng nổ tương đối yếu và phần lớn áp suất sẽ thoát qua piston.
Nó phụ thuộc vào thời gian bạn đã lái xe với một vòng piston bị hỏng, một số công việc gia công có thể cần thiết để bọc xi lanh bị hỏng. Đối với một số xe, việc mua một động cơ mới (đã qua sử dụng) sẽ dễ dàng hơn. Nếu không, việc thay thế nó có thể rất đáng giá, mặc dù vẫn tốn rất nhiều công sức để làm hỏng động cơ.
Điều này có thể là do sự phát nổ và ping của nhiên liệu từ kim phun bị rò rỉ hoặc khi nhiên liệu bị trộn lẫn với không khí bẩn. Chất lượng dầu xi lanh hoặc nhiên liệu không tốt, quá trình đốt cháy không tốt, thời điểm nạp nhiên liệu sai, ống lót bị mòn, v.v. là những nguyên nhân bình thường khiến vòng piston bị mòn.
Đúng. Nếu động cơ cần được lắp cách xa nhau, việc tháo động cơ trước thường dễ dàng hơn. Nếu bạn cần tháo các pít-tông, thì tôi cho rằng ít nhất bạn định thay các vòng đệm. Trong nhiều trường hợp, cần phải gia công lỗ xylanh để có kết quả tốt nhất và điều đó sẽ yêu cầu tháo khối ra khỏi xe.
Khi các vòng được tháo ra, đo chiều cao trục (đây là độ dày của vòng) và chiều rộng xuyên tâm (chiều rộng của vòng từ mép ngoài đến mép trong) của cụm vòng dầu bằng một bộ thước cặp hoặc panme đã hiệu chuẩn. , bất kỳ cái nào bạn có thể truy cập dễ dàng.
Vòng dưới cùng được gọi là vòng kiểm soát dầu hoặc vòng gạt và kiểm soát lượng dầu bôi trơn đi lên hoặc xuống thành xi lanh.
Đầu trên của động cơ bao gồm tất cả các bộ phận gắn chặt trên đầu khối xi lanh. Điều này sẽ bao gồm đầu xi lanh, van, đôi khi là trục cam và các thành phần liên quan khác.
Sau khi các vòng piston và thành xi lanh động cơ bị mòn, chúng không còn tròn hoàn hảo nữa và thành xi lanh trở nên thon hơn, các vòng piston trở thành hình bầu dục để mòn theo hình dạng của xi lanh. Sau khi vòng piston bị hỏng và xi lanh mòn, các vòng không quay nhiều và ở gần vị trí cũ.
Các vòng piston thường được chế tạo để tồn tại lâu dài như động cơ. Do đó, các vòng piston thường tồn tại trong khoảng từ 50.000 dặm đến 250.000 dặm tùy thuộc vào việc bảo dưỡng của chúng. Trung bình, tuổi thọ của vòng piston là khoảng 100.000 dặm.
Nếu động cơ đang hoạt động tốt nhưng bị quá nhiệt và các vòng điều khiển dầu bị mất sức căng dẫn đến động cơ bị cháy dầu, thì bạn có thể thay thế các vòng này. Nhưng bạn phải kiểm tra độ mòn của xi lanh và khởi động lại bằng các piston và vòng đệm quá khổ mới nếu có hiện tượng mòn quá mức.
Dưới đây là danh sách các triệu chứng phổ biến nhất đối với vòng piston bị hỏng:
Cách rẻ nhất để "sửa chữa tạm thời" động cơ này là sử dụng dầu đặc hơn bình thường. Dầu đặc hơn sẽ giúp vòng đệm của bạn làm kín buồng đốt tốt hơn dầu bình thường. Tiếp tục làm điều này cho đến khi động cơ bị hỏng hoặc ít nhất là đợi cho đến khi chúng mòn hơn.
Sau khi thay các vòng piston, họ phải lắp ráp lại động cơ và lắp lại vào xe của bạn. Toàn bộ quá trình sẽ mất trung bình hơn 10 giờ . Trung bình một thợ cơ khí ô tô tính phí từ $ 100 đến $ 200 mỗi giờ để thực hiện một công việc thay thế ở mức độ này.
Các vòng bị hỏng sẽ cho thấy vật liệu bị ăn mòn, tăng độ hở của piston và thành xi lanh, cũng như có thể nhìn thấy được sự mài mòn dọc trục và hướng tâm. Điều đó có thể gây ra cái được gọi là "pít tông". Piston tát là tiếng ồn gây ra bởi sự rung chuyển quá mức của piston. Nó là kết quả của quá nhiều khe hở piston và xi lanh.
Nhiên liệu đang tràn ngập. Các vòng pít-tông thường bị hỏng do ngập nhiên liệu. Màng dầu trên thành xylanh bị tràn nhiên liệu làm cho các vòng pít tông cọ xát kim loại với thành xylanh và làm mất độ dày thành xylanh hướng tâm rất nhanh.
Đọc thêm
12 Loại ổ cắm:Tính năng và Công dụng
30 Loại cờ lê:Tính năng và công dụng
Cylinder Liner là gì? - Chức năng và loại
Piston là gì? - Định nghĩa, Bộ phận và Loại