ピストンリング：タイプ、機能、典型的な問題

絶対にすべての内燃エンジンは、熱エネルギーの影響を受けるピストンの動きによって機能し、最終的に機械エネルギーを取得します。 ピストン リングは、シリンダー ピストン グループの重要な要素であり、その状態が内燃機関の安定した動作、燃料消費、オイル レベルの維持などを決定します。 次に、ピストンリングが必要な理由、種類、および運用中にどのような問題が発生するかを検討します。

ピストンリングとは

ピストンリングは、通常XNUMXつの圧縮リングとXNUMXつのオイルスクレーパーリングを使用して、ピストンに取り付けられる部品です。 リングの形状は円形になっており、ピストンへの取り付けにはカットが使用されており、シリンダーにピストンを取り付けると減少します。 エンジンのピストンにリングが装備されていない場合、圧縮が不足しているだけでなく、シリンダーがオイルで満たされ、その急速な廃棄物が発生するため、エンジンは単に機能しません。

ピストン リングの主な目的は、シリンダー壁をしっかりと押すことによってシリンダー内に通常の圧力を提供することと、オイルが燃焼してサンプに排出されるのを防ぐことです. リングはクランクケース ガスも保持しますが、シリンダー ピストン グループの摩耗はありません。

ピストンリングの種類

現在、ピストンに取り付けられているピストンリングにはXNUMXつのタイプがあります。

• 圧縮;
• オイルスクレーパー。

 現在、ピストンリングは鋳鉄製であり、極圧性のモリブデンを添加することで信頼性と寿命を延ばしています。 クロームリングは少し長く製造され、やや安価ですが、長い耐用年数で違いはありませんが、極端な圧力特性も備えています。 それぞれのリングを詳しく見てみましょう。

圧縮リング

オイルスクレーパーの上には、XNUMX個の圧縮リングが取り付けられています。 圧縮リングはピストンとライナーの間の熱伝達に関与し、横方向の推力によるピストンの振動も吸収するため、これは燃焼室を密閉するように設計された単なる金属リングではないことを理解することが重要です。 

上部圧縮リングには、次のXNUMXつのタイプがあります。

• ロックの領域にL字型の棚があります;
• 平らな領域で;
• ねじれた部分 - リングの両端が傾いており、XNUMX つの突起だけが互いに接触しています。

L字型の突起のある製品は、モーターの動作モードによってシール能力が変化する可能性があります。ガス圧が上昇すると、リングにかかる​​力が増加し、シリンダーをより緊密に「取り囲み」ます。圧力が低下すると、力が減少し、シリンダー間の摩擦がそれぞれ減少します。 このアプローチにより、必要な圧縮を適切なタイミングで、入口モードと出口モードで提供して、摩擦を減らし、CPGのリソースを増やすことができます。

XNUMX番目の圧縮リングは通常の形状で、上部の圧縮リングを補完するだけで、さらに気密性を確保し、爆発から保護し、逆推力によるシリンダーへのオイルの侵入を防ぎます。

これらのリングのいくつかは、ライナーの壁からオイルをよりよく排出するために面取りされて作られています、そして現代のモーターでは、リングは完全に隙間なしで作られています。

オイルスクレーパーリング

オイルスクレーパーリングは、コンプレッションリングの下に取り付けられています。 リングの本質はその名前にあります - シリンダーの壁から余分なものを取り除きます。 リングが表面を通過するとすぐに、数ミクロンの厚さの膜が残ります。これは、CPG の寿命を延ばし、温度条件を許容範囲内に維持するために必要です。 オイルを除去するために、リングはラジアルまたはアキシャルエキスパンダーの形で作られています。 一部の自動車メーカーは、XNUMX つのオイル スクレーパー リングを取り付けます。

ピストンリングの機能

上記に基づいて、以下の結論を導き出すことができます。

• 圧縮プロパティ。 燃焼室を完全に絶縁し、シリンダー内に必要な圧力を確保することで、安定したトルクと最適な燃料消費を実現します。
• エンジンオイルの節約。 オイルスクレーパーリングのおかげで、シリンダーの表面に効果的なフィルムが提供され、余分なオイルは燃え尽きることはなく、リングを通ってクランクケースに入ります。
• 熱交換。 ピストンリングは、シリンダーに伝達することでピストンから熱を効果的に除去します。シリンダーは、冷却剤との外部接触により冷却されます。

水平方向の振動がほとんどない。 リングがしっかりとはまっているため、ピストンははっきりと上下に動きます。

ピストンリングは何でできていますか？

現在、材料には延性鉄やステンレス鋼が使われています。 現代のモーターはそれぞれ小型化と強力化が進んでおり、その負荷は何倍にもなり、革新的な素材を使用する必要があります。 材料のリーダーはモリブデンであり、これは減摩特性と寿命の延長が特徴です。 ちなみに、ピストンスカートも同様の組成で加工されています。

典型的なピストンリングの故障

内燃機関の運転中、ピストンとリングは徐々に摩耗し、その後使用できなくなります。 主な誤動作は、リングとシリンダーの間のギャップの増加です。これにより、エンジンの始動に問題が発生し、燃料消費が増加し、出力が急激に低下し、オイルサンプに過剰な圧力が形成されます。 

多くの場合、ドライバーはリングの発生などの影響に直面します。 このプロセスは、エンジンの過熱またはオイルの堆積により、リングの弾力性が失われるという事実によって説明されます。これは、リングのすべての特性が失われることを意味します。

ほとんどの場合、リングの発生はエンジンの脱炭素化を適用することで修正できますが、このプロセスを防ぐには、次のルールを使用してください。

• できるだけ頻繁に車を使用するようにしてください。また、エンジンを暖めるための規則を怠らないでください。
• 特定のエンジンの分類に応じた許容誤差を持つ高品質のエンジンオイルのみを使用してください（特に、微粒子フィルターとユニットインジェクターを備えたディーゼルエンジンの場合）。
• エンジンが過熱しないようにしてください。これは、少なくともオイルとクーラントを交換したり、シリンダーヘッドガスケットをヘッドの平面を研磨して交換したりする場合に、コストがかかりすぎるためです。

リングの品質は、リソースだけでなく、臨界温度と負荷に対する耐性にも影響を与えることを忘れないでください。

ピストンリング摩耗の結果

ピストンリングの摩耗の結果は他の誤動作と同様であることが多いため、圧縮を測定し、シリンダー内の空気漏れをチェックするという形で高品質の診断を行う必要があります。 

結果についての詳細：

• 難しいコールドスタート。 エンジンがウォームアップされていない場合、ピストンとシリンダーの間にギャップが増加し、それぞれウォームアップ、つまり摩擦部分の膨張によってのみギャップが減少します。 リングの最初の摩耗は、冷えたエンジンでのみ現れ、その後、エンジンは安定して動作します。 アイドル速度での青みがかった煙による影響を観察できます。
• パワーを抑えて燃費を向上。 クリアランスの増加は、圧縮特性の損失を意味します。つまり、低圧を意味し、効率が低くなり、達成するためにより多くの燃料が必要になります。
• トリプレットモーター。 低圧縮には必然的にトリプレットが伴い、これは運転手と乗客の不快感だけでなく、エンジンマウントやその他のアタッチメントの摩耗を加速させます。

リングの状態はマフラーやクリーンシートに手を当てて確認でき、油汚れが見つかればリングに問題がある可能性が高くなります。

ピストンリングの選択と交換

以下の要因により、ピストンとは別にピストンリングを交換することは強くお勧めしません。

• 動作中、シリンダーは不均一に摩耗し、楕円形になります。
• 特に過熱した場合、ピストンも変形する可能性があります。 ピストンリングの溝が大きくなる可能性があり、新しいリングを取り付けることができなくなります。
• シリンダーのブロックは検査のために与えられなければなりません、そこでシリンダーが楕円の許容範囲内にあるかどうか、新鮮なホンを適用する必要があるかどうか、または修理サイズに退屈が必要かどうかが明らかになります。

ピストンリングを選ぶ基準は？ 予算が最大限に大幅なオーバーホールを許可しない場合は、予算のピストンを取り付けることができますが、常に高品質のリングを取り付けることができます-経験豊富なマインダーのアドバイス。 選択要因については、次のとおりです。

• 価格。 指輪は安ければ安いほど質が悪く、仕方がありません。 安価なリングは低品質の鋳鉄でできており、すでに取り付け中にリングの破損という形で現れる可能性があります。
• メーカー。 Mahle、Kolbenschmidtなどの最高品質の企業に注意を払うことを強くお勧めします。 品質を大幅に低下させることなくコストを節約したい場合は、Goetze、Nural、NPRなどのメーカーを検討してください。
• パッケージとリング自体の外観。 リングの梱包方法、梱包の品質、ホログラムがあるかどうか、取り付け手順、およびリング自体の製造方法に特に注意してください。

ピストンリングの交換方法

リングの交換手順はオーバーホールと変わりません。 現代の車では、「リングを投げる」方法がうまくいかないことを理解することが重要です。 トラブルシューティングのためにシリンダーブロックを提供する必要があります。ピストンとライナーが許容範囲内にある間にリングを早期に交換する必要がある場合は、リングを個別に交換できます。

それ以外の場合は、次の方法で完全なオーバーホールを行う必要があります。

• エンジンを分解し、ブロックに欠陥を付け、圧力テスト用のシリンダーヘッドを渡します。
• シリンダーの状態に関するデータを受け取った後、ピストングループアセンブリまたはリングを個別に購入します。
• エンジンを組み立て、リングの種類に応じて、内燃焼エンジンを一定のキロメートル数だけ運転します。

質問と回答：

オイルスクレーパーリングとは何ですか？ それらは、ソリッドまたはコンポジットにすることができます。 現在、固体鋳鉄はあまり一般的ではありません。 複合のものは、ラジアルアキシャルエキスパンダーを備えた2つの薄いリングで構成されています。

ピストンにはどのようなリングがありますか？ 圧縮、オイルスクレーパー（薄い上下）リングがピストンに取り付けられています。 アキシャルおよびラジアルリングエキスパンダーも取り付けられています（スプリットリングを使用する場合）。

圧縮リングとは何ですか？ それらはピストンとシリンダー壁の間の緊密な接続を提供します。 その助けを借りて、VTSは燃焼室内で圧縮状態に保たれます。 通常、そのようなリングはXNUMXつあります。

エンジンのリングはいつ交換する必要がありますか？ リングが摩耗すると、ガスがシリンダーからクランクケースに噴出します。 エンジンが大量のオイル（排気管からの青い煙）を消費し始め、エンジン出力が大幅に低下しました。