Цилиндропоршневая группа двигателей и компрессоров. 100% инновационных элементов ЦПГ. Анатолий Матвеевич Дружинин

компрессионного кольца в процессе эксплуатации, ибо такое, несмотря ни на что, оказалось вполне возможным.

      В том виде, как эта форма поршневого кольца нашла отражение в указанном источнике, она практически не применялась (рис.3, а). Тем не менее, в первое время ее использовали на двигателях КАМАЗ, причем с меньшими углами наклона верхнего и нижнего торцов кольца, в отличие от рекомендаций ГОСТа (рис. 3, б). В основном отечественные и зарубежные разработчики используют трапециевидную форму компрессионного кольца с уклоном верхнего торца, причем так, что кольцо обращено меньшей вертикальной стороной к оси поршня.

      Рис. 3. Трапециевидные компрессионные поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания

      а – стандартное; б – двигателя КАМАЗ

      Анализируя работу компрессионного кольца трапециевидной формы, необходимо обратить внимание на угол наклона верхнего торца кольца по отношению к своему нижнему торцу. Существующим ГОСТ Р 53843—2010, который современные разработчики интерпретируют по своему усмотрению, предусматривается величина уклона верхнего торца компрессионного кольца 10⁰±15΄. В последние годы он постоянно снижался и у компрессионных колец двигателей КАМАЗ он равнялся 7^0+18́, а на последних моделях и того меньше – 6^0+16́ на угол обоих торцов, т.е. по 3⁰ на каждый угол.

      Уменьшение угла наклона верхнего торца компрессионного кольца вошло в противоречие еще с одним очень серьезным явлением, также отрицательно влияющим на работу поршневого уплотнения. Дело в том, что в клиновых кинематических парах существует определенная зависимость, связанная с динамикой их взаимодействия. Если разработчику необходимо обеспечить надежный неподвижный контакт клиновых соединений, он назначает угол клинового соединения менее 12⁰ (сталь по стали, шлифованные). Угол 12⁰ и менее обеспечивает необходимые условия для самотормозящейся кинематической пары.

      Эта закономерность с успехом используется при проектировании технологической оснастки, например, в клиновых зажимных устройствах станочных приспособлений. То есть, если применить клин с углом менее 12⁰ то будет полная гарантия того, что без внешнего воздействия (гидравлики, пневматики или механики) он из зажима не выйдет. Компрессионные кольца любой формы и размеров в процессе эксплуатации сначала покрываются копотью, сажей и нагаром, а затем коксуются под действием высоких термических и динамических нагрузок, становится очевидным возможность их более быстрого заклинивания и при больших углах клина, чем угол самоторможения 12⁰.