Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη φθορά του δακτυλίου εμβόλου και αυτοί οι παράγοντες είναι συχνά αλληλένδετοι. Επιπλέον, ο τύπος του κινητήρα και οι συνθήκες χρήσης είναι διαφορετικοί και η φθορά του δακτυλίου του εμβόλου είναι επίσης πολύ διαφορετική. Επομένως, το πρόβλημα δεν μπορεί να λυθεί με τη βελτίωση της δομής και του υλικού του ίδιου του δακτυλίου εμβόλου. Μπορούν να ξεκινήσουν οι ακόλουθες πτυχές:

1. Επιλέξτε υλικά με καλή απόδοση

Όσον αφορά τη μείωση της φθοράς, ως υλικό για δακτυλίους εμβόλου, πρέπει πρώτα να έχει καλή αντοχή στη φθορά και αποθήκευση λαδιού. Σε γενικές γραμμές, πρέπει να είναι ότι ο πρώτος δακτύλιος αερίου φθείρεται περισσότερο από τους άλλους δακτυλίους. Επομένως, είναι ιδιαίτερα απαραίτητο να χρησιμοποιείτε υλικά που είναι καλά στο να διατηρούν το φιλμ λαδιού χωρίς να καταστραφούν. Ένας από τους λόγους για τους οποίους ο χυτοσίδηρος με δομή γραφίτη εκτιμάται είναι ότι έχει καλή αποθήκευση λαδιού και αντοχή στη φθορά.
Προκειμένου να βελτιωθεί περαιτέρω η αντίσταση στη φθορά του δακτυλίου εμβόλου, μπορούν να προστεθούν διαφορετικοί τύποι και περιεχόμενα στοιχείων από κράμα στο χυτοσίδηρο. Για παράδειγμα, ο δακτύλιος από χυτοσίδηρο από κράμα χαλκού χρωμίου μολυβδαινίου που χρησιμοποιείται συνήθως σε κινητήρες έχει τώρα προφανή πλεονεκτήματα όσον αφορά την αντοχή στη φθορά και την αποθήκευση λαδιού.
Εν ολίγοις, το υλικό που χρησιμοποιείται για τον δακτύλιο εμβόλου είναι καλύτερο να σχηματίζει μια εύλογη ανθεκτική στη φθορά δομή μαλακής μήτρας και σκληρής φάσης, έτσι ώστε ο δακτύλιος εμβόλου να φοριέται εύκολα κατά την αρχική λειτουργία και δύσκολο να φθείρεται μετά τη λειτουργία. σε.
Επιπλέον, το υλικό του κυλίνδρου που ταιριάζει με το δακτύλιο εμβόλου έχει επίσης μεγάλη επίδραση στη φθορά του δακτυλίου εμβόλου. Σε γενικές γραμμές, η φθορά είναι η μικρότερη όταν η διαφορά σκληρότητας του υλικού λείανσης είναι μηδέν. Καθώς αυξάνεται η διαφορά σκληρότητας, αυξάνεται και η φθορά. Ωστόσο, όταν επιλέγετε υλικά, είναι καλύτερο να κάνετε το δακτύλιο εμβόλου να φτάσει το όριο φθοράς νωρίτερα από τον κύλινδρο, με την προϋπόθεση ότι τα δύο μέρη έχουν τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Αυτό συμβαίνει επειδή η αντικατάσταση του δακτυλίου του εμβόλου είναι πιο οικονομική και ευκολότερη από την αντικατάσταση της επένδυσης του κυλίνδρου.
Για λειαντική φθορά, εκτός από την εξέταση της σκληρότητας, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η ελαστική επίδραση του υλικού του δακτυλίου εμβόλου. Τα υλικά με ισχυρή σκληρότητα είναι δύσκολο να φορεθούν και έχουν υψηλή αντοχή στη φθορά.

2. Βελτίωση δομικού σχήματος

Για δεκαετίες, έχουν γίνει πολλές βελτιώσεις στη δομή του δακτυλίου του εμβόλου στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, και το αποτέλεσμα της αλλαγής του πρώτου δακτυλίου αερίου σε δακτύλιο επιφάνειας κάννης είναι το πιο σημαντικό. Επειδή ο δακτύλιος όψης κάννης έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα, όσον αφορά τη φθορά, ανεξάρτητα από το αν ο δακτύλιος της όψης της κάννης κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω, το λιπαντικό μπορεί να ανυψώσει τον δακτύλιο με τη δράση της σφήνας λαδιού για να εξασφαλίσει καλή λίπανση. Επιπλέον, ο δακτύλιος της επιφάνειας της κάννης μπορεί επίσης να αποφύγει το φορτίο στην άκρη. Προς το παρόν, οι δακτύλιοι όψης κάννης χρησιμοποιούνται συνήθως ως πρώτος δακτύλιος σε βελτιωμένους κινητήρες ντίζελ και οι δακτύλιοι όψης κάννης χρησιμοποιούνται πιο συχνά σε άλλους τύπους κινητήρων ντίζελ.
Όσον αφορά τον δακτύλιο λαδιού, ο εσωτερικός δακτύλιος ελατηρίου σπειροειδούς ελατηρίου από χυτοσίδηρο, ο οποίος χρησιμοποιείται πλέον ευρέως στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, έχει μεγάλα πλεονεκτήματα. Αυτός ο ίδιος ο δακτύλιος λαδιού είναι πολύ εύκαμπτος και έχει εξαιρετική προσαρμοστικότητα στην παραμορφωμένη επένδυση του κυλίνδρου, έτσι ώστε να μπορεί να διατηρεί καλή Η λίπανση μειώνει τη φθορά.
Προκειμένου να μειωθεί η φθορά του δακτυλίου του εμβόλου, η δομή διατομής της ομάδας δακτυλίου εμβόλου πρέπει να είναι εύλογα προσαρμοσμένη για να διατηρείται καλή στεγανοποίηση και φιλμ λιπαντικού λαδιού.
Επιπλέον, για να μειωθεί η φθορά του δακτυλίου του εμβόλου, η δομή της επένδυσης του κυλίνδρου και του εμβόλου θα πρέπει να είναι λογικά σχεδιασμένη. Για παράδειγμα, η επένδυση κυλίνδρων του κινητήρα Steyr WD615 υιοθετεί μια δομή διχτυού πλατφόρμας. Κατά τη διαδικασία εισαγωγής, η περιοχή επαφής μεταξύ της επένδυσης του κυλίνδρου και του δακτυλίου του εμβόλου μειώνεται. , Μπορεί να διατηρήσει την υγρή λίπανση και η ποσότητα φθοράς είναι πολύ μικρή. Επιπλέον, το πλέγμα λειτουργεί ως δεξαμενή αποθήκευσης λαδιού και βελτιώνει την ικανότητα της επένδυσης του κυλίνδρου να συγκρατεί το λιπαντικό λάδι. Επομένως, είναι πολύ ωφέλιμο να μειωθεί η φθορά του δακτυλίου του εμβόλου και της επένδυσης του κυλίνδρου. Τώρα ο κινητήρας υιοθετεί γενικά αυτό το είδος της δομής της επένδυσης του κυλίνδρου. Προκειμένου να μειωθεί η φθορά των άνω και κάτω ακραίων όψεων του δακτυλίου εμβόλου, οι ακραίες όψεις του δακτυλίου εμβόλου και η αυλάκωση του δακτυλίου θα πρέπει να διατηρούν ένα κατάλληλο διάκενο για την αποφυγή υπερβολικού φορτίου κρούσης. Επιπλέον, η ένθεση ανθεκτικών στη φθορά επενδύσεων από ωστενιτικό χυτοσίδηρο στην αυλάκωση του άνω δακτυλίου του εμβόλου μπορεί επίσης να μειώσει τη φθορά στις άνω και κάτω ακραίες όψεις, αλλά αυτή η μέθοδος δεν χρειάζεται να προωθηθεί πλήρως εκτός από ειδικές περιπτώσεις. Επειδή το σκάφος του είναι πιο δύσκολο να κατακτηθεί, το κόστος είναι επίσης υψηλότερο.

3. Επιφανειακή επεξεργασία

Η μέθοδος που μπορεί να μειώσει σημαντικά τη φθορά του δακτυλίου του εμβόλου είναι η επιφανειακή επεξεργασία. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι επιφανειακής επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος. Όσον αφορά τις λειτουργίες τους, μπορούν να συνοψιστούν στις ακόλουθες τρεις κατηγορίες:
Βελτιώστε τη σκληρότητα της επιφάνειας για να μειώσετε τη λειαντική φθορά. Δηλαδή, σχηματίζεται ένα πολύ σκληρό μεταλλικό στρώμα στην επιφάνεια εργασίας του δακτυλίου, έτσι ώστε το λειαντικό από μαλακό χυτοσίδηρο να μην είναι εύκολο να ενσωματωθεί στην επιφάνεια και να βελτιώνεται η αντοχή στη φθορά του δακτυλίου. Η επιχρωμίωση με χαλαρή τρύπα είναι πλέον η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Όχι μόνο το επιχρωμιωμένο στρώμα έχει υψηλή σκληρότητα (HV800~1000), ο συντελεστής τριβής είναι πολύ μικρός και το στρώμα χρωμίου με χαλαρή οπή έχει καλή δομή αποθήκευσης λαδιού, επομένως μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση στη φθορά του δακτυλίου εμβόλου . Επιπλέον, η επιχρωμίωση έχει χαμηλό κόστος, καλή σταθερότητα και καλή απόδοση στις περισσότερες περιπτώσεις. Επομένως, ο πρώτος δακτύλιος των σύγχρονων κινητήρων αυτοκινήτων χρησιμοποιεί όλα επιχρωμιωμένους δακτυλίους και σχεδόν το 100% των δακτυλίων λαδιού χρησιμοποιούν επιχρωμιωμένους δακτυλίους. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι αφού ο δακτύλιος εμβόλου είναι επιχρωμιωμένος, όχι μόνο η φθορά του είναι μικρή, αλλά και η φθορά άλλων δακτυλίων εμβόλου και επενδύσεων κυλίνδρων που δεν είναι επιχρωμιωμένα.
Για κινητήρες υψηλής ταχύτητας ή βελτιωμένης ταχύτητας, ο δακτύλιος εμβόλου δεν πρέπει να είναι επιχρωμιωμένος μόνο στην εξωτερική επιφάνεια, αλλά και στις άνω και κάτω ακραίες επιφάνειες για μείωση της φθοράς της τελικής επιφάνειας. Είναι καλύτερο σε όλες τις επιχρωμιωμένες εξωτερικές επιφάνειες όλων των ομάδων δακτυλίων να μειώνεται η φθορά ολόκληρης της ομάδας δακτυλίων εμβόλου.
Βελτιώστε την ικανότητα αποθήκευσης λαδιού και την ικανότητα κατά της τήξης της επιφάνειας εργασίας του δακτυλίου του εμβόλου για να αποτρέψετε την τήξη και τη φθορά. Η μεμβράνη λιπαντικού λαδιού στην επιφάνεια εργασίας του δακτυλίου του εμβόλου καταστρέφεται σε υψηλές θερμοκρασίες και μερικές φορές σχηματίζεται ξηρή τριβή. Εάν εφαρμοστεί ένα στρώμα επιφανειακής επίστρωσης με λάδι αποθήκευσης και αντι-τήξη στην επιφάνεια του δακτυλίου εμβόλου, μπορεί να μειώσει τη φθορά της σύντηξης και να βελτιώσει την απόδοση του δακτυλίου. Χωρητικότητα κυλίνδρου έλξης. Ο ψεκασμός μολυβδαινίου στον δακτύλιο εμβόλου έχει εξαιρετικά υψηλή αντοχή στη φθορά της σύντηξης. Αφενός, επειδή το στρώμα μολυβδαινίου που ψεκάζεται είναι μια πορώδης επίστρωση δομής αποθήκευσης λαδιού. Από την άλλη πλευρά, το σημείο τήξης του μολυβδαινίου είναι σχετικά υψηλό (2630°C) και μπορεί ακόμα να λειτουργήσει αποτελεσματικά υπό ξηρή τριβή. Σε αυτή την περίπτωση, ο ψεκασμένος με μολυβδαίνιο δακτύλιος έχει μεγαλύτερη αντίσταση στη συγκόλληση από τον επιχρωμιωμένο δακτύλιο. Ωστόσο, η αντοχή στη φθορά του δακτυλίου ψεκασμού από μολυβδαίνιο είναι χειρότερη από αυτή του επιχρωμιωμένου δακτυλίου. Επιπλέον, το κόστος του δακτυλίου ψεκασμού μολυβδαινίου είναι υψηλότερο και η δομική αντοχή είναι δύσκολο να σταθεροποιηθεί. Επομένως, εκτός εάν είναι απαραίτητος ο ψεκασμός με μολυβδαίνιο, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε επιχρωμίωση.
Βελτιώστε την επιφανειακή επεξεργασία του αρχικού τρεξίματος. Αυτό το είδος επιφανειακής επεξεργασίας είναι να καλύψει την επιφάνεια του δακτυλίου του εμβόλου με ένα στρώμα κατάλληλου μαλακού και ελαστικού εύθραυστου υλικού, έτσι ώστε ο δακτύλιος και το προεξέχον τμήμα της επένδυσης του κυλίνδρου να έρχονται σε επαφή και να επιταχύνουν τη φθορά, μειώνοντας έτσι την περίοδο λειτουργίας και κάνοντας το δαχτυλίδι να εισέλθει σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας. . Η θεραπεία με φωσφοροποίηση χρησιμοποιείται σήμερα πιο συχνά. Στην επιφάνεια του δακτυλίου του εμβόλου σχηματίζεται ένα φιλμ φωσφορώσεως με απαλή υφή και ευκολοφόρετο. Επειδή η επεξεργασία φωσφοροποίησης απαιτεί απλό εξοπλισμό, βολική λειτουργία, χαμηλό κόστος και υψηλή απόδοση, χρησιμοποιείται συνήθως στη διαδικασία δακτυλίου εμβόλου μικρών κινητήρων. Επιπλέον, η επίστρωση κασσίτερου και η επεξεργασία οξείδωσης μπορούν επίσης να βελτιώσουν το αρχικό τρέξιμο.
Στην επιφανειακή επεξεργασία των δακτυλίων εμβόλου, η επιχρωμίωση και ο ψεκασμός με μολυβδαίνιο είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι. Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα, τη δομή, τη χρήση και τις συνθήκες εργασίας, χρησιμοποιούνται επίσης και άλλες μέθοδοι επεξεργασίας επιφανειών, όπως επεξεργασία με μαλακή νιτρίωση, επεξεργασία βουλκανισμού και πλήρωση με οξείδιο του σιδήρου.