Hay muchos factores que afectan el desgaste de los anillos del pistón y estos factores a menudo están entrelazados. Además, el tipo de motor y las condiciones de uso son diferentes, y el desgaste del aro del pistón también es muy diferente. Por lo tanto, el problema no puede resolverse mejorando la estructura y el material del propio segmento del pistón. Se pueden iniciar los siguientes aspectos:

1. Elija materiales con buen rendimiento de combinación

En términos de reducción del desgaste, como material para anillos de pistón, primero debe tener una buena resistencia al desgaste y almacenamiento de aceite. En general, debe ser que el primer anillo de gas se desgaste más que los demás anillos. Por tanto, es especialmente necesario utilizar materiales que sean buenos para mantener la película de aceite sin dañarla. Una de las razones por las que se valora el hierro fundido con estructura de grafito es que tiene buen almacenamiento de aceite y resistencia al desgaste.
Para mejorar aún más la resistencia al desgaste del segmento de pistón, se pueden añadir al hierro fundido diferentes tipos y contenidos de elementos de aleación. Por ejemplo, el anillo de hierro fundido de aleación de cromo, molibdeno y cobre comúnmente utilizado en motores ahora tiene ventajas obvias en términos de resistencia al desgaste y almacenamiento de aceite.
En resumen, el material utilizado para el anillo del pistón es mejor para formar una estructura razonablemente resistente al desgaste de matriz blanda y fase dura, de modo que el anillo del pistón sea fácil de usar durante el rodaje inicial y difícil de usar después del rodaje. en.
Además, el material del cilindro combinado con el segmento del pistón también tiene una gran influencia en el desgaste del segmento del pistón. En términos generales, el desgaste es mínimo cuando la diferencia de dureza del material abrasivo es cero. A medida que aumenta la diferencia de dureza, también aumenta el desgaste. Sin embargo, al seleccionar materiales, es mejor hacer que el segmento del pistón alcance el límite de desgaste antes que el cilindro, bajo la premisa de que las dos partes tienen la vida más larga. Esto se debe a que reemplazar el segmento del pistón es más económico y fácil que reemplazar la camisa del cilindro.
Para el desgaste abrasivo, además de considerar la dureza, también se debe considerar el efecto elástico del material del segmento del pistón. Los materiales con gran tenacidad son difíciles de usar y tienen una alta resistencia al desgaste.

2. Mejora de la forma estructural

Durante décadas, se han realizado muchas mejoras en la estructura del anillo del pistón en el país y en el extranjero, y el efecto de cambiar el primer anillo de gas por un anillo con superficie de barril es el más significativo. Debido a que el anillo de la cara del cañón tiene una serie de ventajas, en lo que respecta al desgaste, no importa si el anillo de la cara del cañón se mueve hacia arriba o hacia abajo, el aceite lubricante puede levantar el anillo mediante la acción de la cuña de aceite para garantizar una buena lubricación. Además, el anillo de la superficie del cañón también puede evitar la carga en los bordes. En la actualidad, los anillos con cara de cañón se utilizan comúnmente como primer anillo en motores diésel mejorados, y los anillos con cara de cañón se utilizan más comúnmente en otros tipos de motores diésel.
En cuanto al anillo de aceite, el anillo de aceite de hierro fundido con resorte helicoidal interno, que ahora se usa comúnmente en el país y en el extranjero, tiene grandes ventajas. Este anillo de aceite en sí es muy flexible y tiene una excelente adaptabilidad a la camisa del cilindro deformada, por lo que puede mantener una buena lubricación y reducir el desgaste.
Para reducir el desgaste del anillo del pistón, la estructura de la sección transversal del grupo de anillos del pistón debe coincidir razonablemente para mantener un buen sello y una película de aceite lubricante.
Además, para reducir el desgaste del segmento del pistón, la estructura de la camisa del cilindro y el pistón deben diseñarse razonablemente. Por ejemplo, la camisa del cilindro del motor Steyr WD615 adopta una estructura de red de plataforma. Durante el proceso de rodaje se reduce la superficie de contacto entre la camisa del cilindro y el segmento del pistón. Puede mantener la lubricación líquida y la cantidad de desgaste es muy pequeña. Además, la malla actúa como tanque de almacenamiento de aceite y mejora la capacidad de la camisa del cilindro para retener aceite lubricante. Por tanto, es muy beneficioso reducir el desgaste del segmento del pistón y de la camisa del cilindro. Ahora el motor generalmente adopta este tipo de forma de estructura de camisa de cilindro. Para reducir el desgaste de las caras de los extremos superior e inferior del anillo del pistón, las caras de los extremos del anillo del pistón y la ranura del anillo deben mantener una holgura adecuada para evitar una carga de impacto excesiva. Además, la incrustación de revestimientos de hierro fundido austenítico resistentes al desgaste en la ranura del anillo superior del pistón también puede reducir el desgaste en las caras de los extremos superior e inferior, pero no es necesario promover completamente este método excepto en circunstancias especiales. Debido a que su oficio es más difícil de dominar, el costo también es mayor.

3. Tratamiento superficial

El método que puede reducir significativamente el desgaste del segmento del pistón es realizar un tratamiento superficial. Actualmente se utilizan muchos métodos de tratamiento de superficies. En cuanto a sus funciones, se pueden resumir en las siguientes tres categorías:
Mejore la dureza de la superficie para reducir el desgaste abrasivo. Es decir, se forma una capa de metal muy dura sobre la superficie de trabajo del anillo, de modo que no es fácil incrustar el abrasivo de hierro fundido blando en la superficie y se mejora la resistencia al desgaste del anillo. El cromado de orificios sueltos es actualmente el más utilizado. La capa cromada no solo tiene una alta dureza (HV800 ~ 1000), el coeficiente de fricción es muy pequeño y la capa de cromo de orificios sueltos tiene una buena estructura de almacenamiento de aceite, por lo que puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste del anillo del pistón. . Además, el cromado tiene bajo costo, buena estabilidad y buen rendimiento en la mayoría de los casos. Por lo tanto, todos los primeros anillos de los motores de automóviles modernos utilizan anillos cromados, y casi el 100% de los anillos de aceite utilizan anillos cromados. La práctica ha demostrado que después de cromar el segmento del pistón, no sólo su propio desgaste es pequeño, sino que también es pequeño el desgaste de otros segmentos del pistón y camisas de cilindro que no están cromados.
Para motores de alta velocidad o mejorados, el anillo del pistón no solo debe estar cromado en la superficie exterior, sino también en las superficies de los extremos superior e inferior para reducir el desgaste de la superficie de los extremos. Lo mejor es cromar todas las superficies exteriores de todos los grupos de anillos para reducir el desgaste de todo el grupo de anillos del pistón.
Mejore la capacidad de almacenamiento de aceite y la capacidad antifusión de la superficie de trabajo del anillo del pistón para evitar la fusión y el desgaste. La película de aceite lubricante sobre la superficie de trabajo del segmento del pistón se destruye a altas temperaturas y, a veces, se forma fricción seca. Si se aplica una capa de recubrimiento superficial con aceite de almacenamiento y antifusión a la superficie del anillo del pistón, se puede reducir el desgaste por fusión y mejorar el rendimiento del anillo. Capacidad del cilindro de tracción. La pulverización de molibdeno sobre el anillo del pistón tiene una resistencia extremadamente alta al desgaste por fusión. Por un lado, porque la capa de molibdeno pulverizada es un revestimiento poroso de estructura de almacenamiento de petróleo; por otro lado, el punto de fusión del molibdeno es relativamente alto (2630°C) y aún puede funcionar eficazmente bajo fricción seca. En este caso, el anillo rociado con molibdeno tiene una mayor resistencia a la soldadura que el anillo cromado. Sin embargo, la resistencia al desgaste del anillo rociador de molibdeno es peor que la del anillo cromado. Además, el coste del anillo pulverizador de molibdeno es mayor y la resistencia estructural es difícil de estabilizar. Por lo tanto, a menos que sea necesaria la pulverización de molibdeno, lo mejor es utilizar cromado.
Mejorar el tratamiento superficial del rodaje inicial. Este tipo de tratamiento superficial consiste en cubrir la superficie del anillo del pistón con una capa de material frágil, suave y elástico adecuado, de modo que el anillo y la parte sobresaliente de la camisa del cilindro entren en contacto y aceleren el desgaste, acortando así el período de rodaje. y hacer que el anillo entre en un estado de funcionamiento estable. . Actualmente se utiliza más comúnmente el tratamiento de fosfatación. En la superficie del anillo del pistón se forma una película de fosfatación con una textura suave y fácil de desgastar. Debido a que el tratamiento de fosfatación requiere equipo simple, operación conveniente, bajo costo y alta eficiencia, se usa comúnmente en el proceso de anillos de pistón de motores pequeños. Además, el estañado y el tratamiento de oxidación también pueden mejorar el rodaje inicial.
En el tratamiento de superficies de anillos de pistón, el cromado y la pulverización de molibdeno son los métodos más utilizados. Además, dependiendo del tipo de motor, estructura, uso y condiciones de trabajo, también se utilizan otros métodos de tratamiento de superficies, como tratamiento de nitruración suave, tratamiento de vulcanización y relleno de óxido ferroférrico.