Pístní kroužky: typy, velikosti, vůle

Mnoho řidičů je obeznámeno s principy fungování spalovacího motoru. Má mnoho součástí, které určují normální fungování všech systémů jednotky. Například takové zdánlivě nevýznamné součásti, jako jsou pístní kroužky, plní v provozu motoru poměrně důležitou funkci.

Pokud jsou tyto díly opotřebované, okamžitě to ovlivní výkon motoru, spotřeba paliva a motorového oleje se prudce zvýší. Abyste si však mohli nové pístové kroužky nainstalovat sami, musíte porozumět jejich typům a vlastnostem. Pokud z neznalosti nainstalujete na píst sadu nesprávného průměru nebo nainstalujete díly ve špatném pořadí, může to vést k nutnosti generální opravy motoru.

V tomto článku se podíváme na to, jaké typy existují, jaká je „tepelná vůle pístních kroužků“, jak vyrobit trn pro jejich instalaci vlastníma rukama a některé další body.

Účel pístních kroužků

Nebudeme se podrobně zabývat principy fungování spalovacího motoru. Dotkneme se pouze otázky spojení pístů a válce motoru. Jak je známo, je hermeticky uzavřeno. Písty se však snadno posouvají po vnitřních kroužcích válce a brání tak pronikání plynů z nadpístního prostoru do mezery mezi oběma povrchy v klikové skříni jednotky.

I u plně funkčního motoru však dochází k určitému úniku plynu, ale u kvalitních pístních kroužků je to přijatelná norma a nemůže to nijak ovlivnit provoz jednotky. V případě, že se tyto pístní části výrazně opotřebují, se množství plynů pronikajících do klikové skříně zvyšuje.

Ale existuje i jiný účel, vykonávat řadu takových funkcí:

• hermeticky utěsněné spojení povrchů pístu a stěn válce;
• zajištění požadovaného množství oleje na stěnách válce a zabránění jeho vniknutí do spalovací komory;
• Pístní kroužky přenášejí teplo z pístů na stěny válců, čímž zabraňují jejich přehřátí a korozi.

Není těžké uhodnout, že písty plní svůj úkol v extrémně agresivních podmínkách. Na jedné straně se jedná o extrémní teploty, které vznikají během provozu jednotky. Na druhé straně existují podmínky hladovění oleje v horní části pístu. Tyto problémy se řeší výběrem materiálu pro všechny typy kroužků a jejich různými tvary.

Důležité! Kvalitní pístní kroužky by měly být dostatečně úzké. Odborníci tvrdí, že čím tenčí kroužek, tím účinněji zabraňuje vibracím pístu při vysokých otáčkách motoru. Navíc lépe zvládají tření během zdvihu pístu.

Pokud má ale motor průměrný výkon, pak budou stačit běžné, levnější široké kroužky.

Konstrukce pístních kroužků

U většiny modelů automobilů se uvnitř motoru používají tři pístní kroužky pro každý píst. Mají větší průměr než samotný píst. Část každého z nich je vyříznuta. Tento výřez se nazývá zámek.

Jsou instalovány na pístu tak, aby zámky nebyly umístěny na stejné úrovni. Tyto drážky představují vzdálenost mezi konci otevřených kroužků. Zámky jsou k dispozici výhradně na všech typech těchto dílů. Jsou navrženy tak, aby kompenzovaly tepelné roztažnosti, ke kterým dochází při interakci vnitřních částí motoru.

Každý ví, že při vystavení vysokým teplotám má kov tendenci se roztahovat. Pokud by kroužky měly monolitickou konstrukci, při zahřátí by zvýšily zatížení pístů a válců.

Jaký je účel tepelné vůle v pístních kroužcích?

Je známo, že během pohybu pístu vnímá tento obrovský tlak. Tento tlak se přenáší na klikový hřídel. Právě přítomnost mezery v konstrukci umožňuje, aby byl tento tlak přenášen co nejvíce a jeho velikost byla plně využita.

Tepelná mezera navíc zajišťuje minimální kontakt mezi povrchy pístu a válce. Jinak by tyto díly podléhaly zvýšenému opotřebení. Další neméně důležitou funkcí je poskytovat povrchům optimální množství olejového mazání. Olej proniká mezerami, ale nedostává se do spalovacího prostoru.

Důležité! Požadovaná tepelná vůle by měla být v rozmezí 0,6–0,3 mm. Dále je třeba dbát na zajištění přijatelné boční vůle mezi pístním kroužkem a stěnou pístu. Norma je vzdálenost 0,08–0,04.

Právě mezery zajišťují efektivní odvod tepla z povrchů součástí. V tomto případě slouží ke kompenzaci vlivu nadměrné teploty. Pokud nebudou výše uvedené parametry splněny, motor nebude dosahovat očekávaných vlastností.

Druhy pístních kroužků

V závislosti na jejich účelu se pístní kroužky dělí na následující typy:

• komprese;
• škrabka na olej.

Dříve se na písty starých motorů s nízkým výkonem instalovalo velké množství pístních kroužků. Nyní se u většiny modelů automobilů používají tři pístní kroužky. Instalují se v následujícím pořadí.

1. Horní kompresní má molybdenovou vložku proti opotřebení.
2. Druhá komprese.
3. Škrabka na olej.

Kroužek stíracího kroužku oleje se skládá ze tří částí. Jsou to horní a spodní desky stíracího kroužku oleje a mezi nimi je tangenciální expandér.

Takto vypadá sada pístních kroužků pro moderní benzínové motory. V závislosti na roce výroby vozu mohou být použity i jiné sady dílů.

Kompresní pístní kroužky jsou navrženy tak, aby utěsnily povrchy pístu a válce, také zabraňují pronikání plynů do spalovacího prostoru a zajišťují odvod tepla.

Tyto typy dílů se od sebe liší tak či onak. Za zvážení stojí také skutečnost, že různí výrobci mohou měnit design a materiál kroužků, čímž zvyšují jejich pevnostní ukazatele a zlepšují výkon jednotky.

Materiály použité pro výrobu

Jak již bylo zmíněno, životnost a výkonnostní ukazatele budou záviset na materiálu těchto dílů. Mohou být vyrobeny z následujících slitin:

• litina. Její struktura umožňuje zadržovat motorový olej, což výrazně prodlužuje životnost součásti. Litina je zpravidla potažena chromem;
• tvárná litina, která je derivátem běžné litiny. Materiál si zachovává všechny základní vlastnosti slitiny, ale zároveň má dobrou elastickou deformační kapacitu. To výrazně zjednodušuje instalaci;
• Nerezová ocel se začala používat teprve nedávno. Obsahuje více chromu a lépe odolává teplotnímu zatížení než litina;
• Litinové díly jsou potaženy molybdenem, což výrazně zvyšuje jejich výkonnostní vlastnosti a prodlužuje jejich životnost. Litinové díly s molybdenovým povlakem se v poslední době používají nejčastěji.

Horní komprese

Existuje poměrně velké množství konfigurací těchto částí, ale jejich rozdíly je poměrně obtížné odhalit. Například někdy mají mírně zkroucený tvar.

Hlavním účelem je urychlit záběh povrchů pístních kroužků se stěnami válce. Pokud má součást mírně zkroucenou strukturu, pak se její povrchy v drážce válce poměrně rychle zhutní.

Spodní a olejová škrabka

Druhý kompresní kroužek má obvykle větší těsnění s drážkovaným povrchem a jeho hlavní funkcí je zabránit vnikání plynů do komory a oleje do spalovací komory. Jinak může dojít k detonaci. V podstatě reguluje množství oleje mezi horním kompresním kroužkem a stíracími kroužky oleje.

Ten druhý zcela odstraňuje olej z povrchu stěn válce.

Instalační nástroje

Je třeba vzít v úvahu, že bez použití speciálního nářadí a při ručním uvolňování dílů se jejich životnost výrazně zkracuje. K demontáži starého dílu a montáži nového na válec se používá stahovák pístních kroužků. Může mít různá provedení:

Pro správnou montáž pístních kroužků je nutné dodržet normu jejich přítlaku ke stěnám pístu. K tomu se používá speciální trn.

Trn pístních kroužků, který si můžete vyrobit sami, je poměrně běžné zařízení. Můžete si ho vyrobit pomocí následujícího schématu:

Instalace pístních kroužků vlastníma rukama tedy není obtížný úkol a je v silách každého automobilového nadšence, pokud jsou dodržována určitá pravidla.

Video poskytuje přehled pístních kroužků: