Mnogo je čimbenika koji utječu na trošenje klipnih prstenova, a ti su čimbenici često međusobno povezani. Osim toga, vrsta motora i uvjeti korištenja su različiti, a istrošenost klipnog prstena također je vrlo različita. Stoga se problem ne može riješiti poboljšanjem strukture i materijala samog klipnog prstena. Mogu se pokrenuti sljedeći aspekti:

1. Odaberite materijale s dobrim odgovarajućim performansama

U smislu smanjenja trošenja, kao materijal za klipne prstenove, prvo mora imati dobru otpornost na habanje i skladištenje ulja. Općenito govoreći, mora biti da se prvi plinski prsten više troši od ostalih prstenova. Stoga je posebno potrebno koristiti materijale koji dobro čuvaju uljni film bez oštećenja. Jedan od razloga zašto je lijevano željezo s grafitnom strukturom cijenjeno je to što ima dobro skladištenje ulja i otpornost na trošenje.
Kako bi se dodatno poboljšala otpornost klipnog prstena na habanje, u lijevano željezo mogu se dodati različiti tipovi i sadržaji legiranih elemenata. Na primjer, prsten od lijevanog željeza od legure kroma molibdena i bakra koji se obično koristi u motorima sada ima očite prednosti u smislu otpornosti na trošenje i skladištenja ulja.
Ukratko, materijal koji se koristi za klipni prsten je najbolji za formiranje razumne strukture otporne na habanje meke matrice i tvrde faze, tako da se klipni prsten lako nosi tijekom početnog uhodavanja, a teško nakon uhodavanja. u.
Osim toga, materijal cilindra koji je usklađen s klipnim prstenom također ima veliki utjecaj na trošenje klipnog prstena. Općenito govoreći, trošenje je najmanje kada je razlika tvrdoće materijala za mljevenje nula. Kako se razlika u tvrdoći povećava, povećava se i trošenje. Međutim, pri odabiru materijala, najbolje je postići da klipni prsten prije dosegne granicu istrošenosti nego cilindar pod pretpostavkom da ta dva dijela imaju najduži vijek trajanja. To je zato što je zamjena klipnog prstena ekonomičnija i lakša od zamjene košuljice cilindra.
Za abrazivno trošenje, osim uzimanja u obzir tvrdoće, mora se uzeti u obzir i elastični učinak materijala klipnog prstena. Materijali velike žilavosti teško se troše i imaju visoku otpornost na trošenje.

2. Poboljšanje strukturnog oblika

Desetljećima su učinjena mnoga poboljšanja strukture klipnog prstena u zemlji i inozemstvu, a učinak promjene prvog plinskog prstena u prsten s bačvastom površinom je najznačajniji. Budući da čelni prsten bačve ima niz prednosti, što se tiče trošenja, bez obzira pomiče li se čeoni prsten cijevi prema gore ili dolje, ulje za podmazivanje može podići prsten djelovanjem uljnog klina kako bi se osiguralo dobro podmazivanje. Osim toga, prsten površine cijevi također može izbjeći rubno opterećenje. Trenutačno se čelni prstenovi bačve obično koriste kao prvi prsten u poboljšanim dizelskim motorima, a čeoni prsteni bačve češće se koriste u drugim tipovima dizelskih motora.
Što se tiče uljnog prstena, uljni prsten od lijevanog željeza s unutarnjom zavojnom oprugom, koji se sada često koristi u zemlji i inozemstvu, ima velike prednosti. Sam ovaj uljni prsten je vrlo fleksibilan i ima izvrsnu prilagodljivost deformiranoj košuljici cilindra, tako da može održavati dobro Podmazivanje smanjuje trošenje.
Kako bi se smanjilo trošenje klipnog prstena, struktura poprečnog presjeka grupe klipnih prstenova mora biti razumno usklađena kako bi se održalo dobro brtvljenje i film ulja za podmazivanje.
Osim toga, kako bi se smanjilo trošenje klipnog prstena, struktura košuljice cilindra i klipa treba biti razumno projektirana. Na primjer, košuljica cilindra motora Steyr WD615 ima mrežnu strukturu platforme. Tijekom procesa uhodavanja smanjuje se kontaktna površina između košuljice cilindra i klipnog prstena. , Može održavati tekuće podmazivanje, a količina trošenja je vrlo mala. Štoviše, mreža djeluje kao spremnik za ulje i poboljšava sposobnost košuljice cilindra da zadrži ulje za podmazivanje. Stoga je vrlo korisno smanjiti trošenje klipnog prstena i košuljice cilindra. Sada motor općenito prihvaća ovakav oblik strukture košuljice cilindra. Kako bi se smanjilo trošenje gornjih i donjih krajeva klipnog prstena, krajnja lica klipnog prstena i utor prstena trebaju održavati pravilan razmak kako bi se izbjeglo prekomjerno udarno opterećenje. Osim toga, umetanje obloga od austenitnog lijevanog željeza otpornog na habanje u gornji prstenasti žlijeb klipa također može smanjiti trošenje na gornjim i donjim čeonim stranama, ali ovu metodu ne treba u potpunosti promicati osim u posebnim okolnostima. Budući da je njegov zanat teže svladati, cijena je također veća.

3. Površinska obrada

Metoda kojom se može znatno smanjiti trošenje klipnog prstena je površinska obrada. Trenutno se koriste mnoge metode površinske obrade. Što se tiče njihovih funkcija, mogu se sažeti u sljedeće tri kategorije:
Poboljšajte tvrdoću površine kako biste smanjili abrazivno trošenje. To jest, na radnoj površini prstena formira se vrlo tvrdi metalni sloj, tako da se meki abraziv od lijevanog željeza ne može lako ugraditi u površinu, a otpornost na habanje prstena je poboljšana. Kromiranje s labavim rupama sada se najčešće koristi. Ne samo da kromirani sloj ima visoku tvrdoću (HV800～1000), koeficijent trenja je vrlo mali, a sloj kroma s labavim rupama ima dobru strukturu za skladištenje ulja, tako da može značajno poboljšati otpornost na habanje klipnog prstena. . Osim toga, kromiranje ima nisku cijenu, dobru stabilnost i dobre performanse u većini slučajeva. Stoga svi prvi prstenovi modernih automobilskih motora koriste kromirane prstenove, a gotovo 100% uljnih prstenova koristi kromirane prstenove. Praksa je pokazala da nakon kromiranja klipnog prstena nije samo njegovo vlastito trošenje malo, već je malo trošenje i ostalih klipnih prstenova i košuljica cilindra koji nisu kromirani.
Za brze ili poboljšane motore, klipni prsten ne bi trebao biti kromiran samo na vanjskoj površini, već i na gornjoj i donjoj krajnjoj površini kako bi se smanjilo trošenje krajnje površine. Najbolje je da sve vanjske površine svih grupa prstenova budu kromirane kako bi se smanjilo trošenje cijele grupe klipnih prstenova.
Poboljšajte kapacitet skladištenja ulja i sposobnost protiv taljenja radne površine klipnog prstena kako biste spriječili taljenje i trošenje. Film ulja za podmazivanje na radnoj površini klipnog prstena uništava se na visokim temperaturama i ponekad se stvara suho trenje. Ako se na površinu klipnog prstena nanese sloj površinskog premaza s uljem za pohranjivanje i antifuzijom, to može smanjiti trošenje fuzijom i poboljšati performanse prstena. Kapacitet vučnog cilindra. Raspršivanje molibdena na klipnom prstenu ima izuzetno visoku otpornost na trošenje fuzijom. S jedne strane, zato što je raspršeni sloj molibdena porozna prevlaka strukture za skladištenje ulja; s druge strane, talište molibdena je relativno visoko (2630°C), i još uvijek može učinkovito raditi pod suhim trenjem. U ovom slučaju, prsten s raspršenim molibdenom ima veću otpornost na zavarivanje od kromiranog prstena. Međutim, otpornost na habanje molibdenskog prskajućeg prstena lošija je od one kromiranog prstena. Osim toga, trošak prstena za raspršivanje molibdena je veći, a čvrstoću strukture teško je stabilizirati. Stoga, osim ako nije potrebno prskanje molibdenom, najbolje je koristiti kromiranje.
Poboljšajte površinsku obradu kod početnog uhodavanja. Ova vrsta površinske obrade je prekrivanje površine klipnog prstena slojem odgovarajućeg mekog i elastičnog lomljivog materijala, tako da prsten i izbočeni dio košuljice cilindra dodiruju i ubrzavaju trošenje, čime se skraćuje vrijeme uhodavanja i dovođenje prstena u stabilno radno stanje. . Trenutno se češće koristi tretman fosfatiranjem. Na površini klipnog prstena formira se fosfatni film meke teksture koji se lako haba. Budući da tretman fosfatiranja zahtijeva jednostavnu opremu, praktičan rad, nisku cijenu i visoku učinkovitost, obično se koristi u procesu klipnih prstenova malih motora. Osim toga, pokositrenje i oksidacijski tretman također mogu poboljšati početno uhodavanje.
U površinskoj obradi klipnih prstenova najčešće se koriste metode kromiranja i raspršivanja molibdena. Osim toga, ovisno o vrsti motora, strukturi, uporabi i radnim uvjetima, koriste se i druge metode površinske obrade, kao što je obrada mekim nitriranjem, vulkanizacija i punjenje željeznim oksidom.