O anel do pistão é um anel aberto de metal elástico, que pode ser dividido em dois tipos: anel de gás e anel de óleo, de acordo com suas funções. Na extremidade superior da cabeça do pistão, há de 2 a 4 anéis de ar, e na extremidade inferior, de 1 a 2 anéis de óleo.
A função do anel de gás é garantir a vedação entre o pistão e a parede do cilindro e evitar que o gás de alta pressão na parte superior do pistão vaze para o cárter. Quando a vedação não é boa, o gás no curso de compressão vazará mais, o que reduzirá a pressão no final da compressão, o que causará dificuldade na partida do motor de combustão interna. O vazamento de gás de alta temperatura para o cárter também aumentará a temperatura do pistão, e o óleo será oxidado e deteriorado devido ao calor. Além da função de vedação, o anel de gás também desempenha o papel de transferência de calor. A maior parte do calor absorvido pela parte superior do pistão é transmitida para a parede do cilindro através do anel de gás (porque a cabeça do pistão não toca a parede do cilindro) e, em seguida, levado pelo meio de resfriamento externo.
O anel de gás, especialmente o primeiro anel de gás, além do movimento linear alternativo de alta velocidade ao longo da parede do cilindro com o pistão, também é afetado pela pressão do gás de alta temperatura e alta pressão e pelas más condições de lubrificação, o que reduz as propriedades mecânicas do anel de gás. A elasticidade é reduzida, o que causará a carbonização do óleo lubrificante, podendo até mesmo causar a tração do cilindro e vazamento de ar. Portanto, é necessário que o anel de gás tenha força elástica suficiente para manter a área circundante do anel próxima à parede do cilindro. Nesse momento, é impossível que o gás de alta pressão vaze pela superfície de contato entre o anel de gás e a parede do cilindro. O gás atuando na face da extremidade superior do anel pressiona o anel firmemente na ranhura do anel do pistão, de modo que a face da extremidade inferior fique em contato próximo com a ranhura do anel. O gás que entra entre o lado interno do anel e a ranhura do anel pressiona para fora, tornando o anel mais firmemente contra a parede do cilindro. Portanto, o vazamento de gás de alta pressão pode ser evitado usando a força elástica do próprio anel de gás e a pressão do gás.
Os anéis de pistão são geralmente feitos de ferro fundido cinzento de alta qualidade ou ferro fundido de liga. Para melhorar o desempenho de trabalho do primeiro anel de gás e melhorar sua resistência ao desgaste, uma camada porosa de cromo ou uma camada de molibdênio é frequentemente revestida na superfície do primeiro anel de gás. Nos últimos anos, o primeiro anel de gás também é feito de ferro dúctil ou aço. No estado livre, o diâmetro externo do anel é ligeiramente maior que o diâmetro do cilindro. Após ser instalado no cilindro, o anel do pistão gera força elástica e é pressionado contra a parede do cilindro, e uma certa folga deve ser reservada na abertura (chamada folga final ou folga de abertura, o anel de pistão do motor de combustão interna. A folga de abertura é geralmente de 0,4 a 0,8 mm) para evitar que o anel do pistão fique preso no cilindro quando ele é aquecido e expandido. Após o anel do pistão ser instalado na ranhura do anel, também deve haver uma certa folga na direção da altura (chamada folga lateral, a folga lateral do anel do pistão de um motor de combustão interna é geralmente de 0,08 a 0,16 mm). Quando o anel do pistão é instalado no pistão, as aberturas de cada anel devem ser escalonadas em 120°~180°, e a abertura do anel do pistão deve ser escalonada em mais de 45° do orifício do assento do pino do pistão para evitar vazamentos após o anel do pistão ser instalado no cilindro. fenômeno de gás.
Para melhorar as condições de trabalho do anel do pistão e fazer com que o anel do pistão e o cilindro se encaixem melhor, alguns anéis do pistão usam seções diferentes, portanto, atenção especial deve ser dada durante a instalação. O formato transversal básico do anel de gás é um retângulo. O anel retangular é fácil de fabricar e amplamente utilizado, mas seu desempenho de amaciamento é relativamente baixo e não consegue atender aos requisitos cada vez mais rigorosos do motor. Este anel de compressão comum pode ser instalado livremente na ranhura do anel de gás. Alguns motores usam uma estrutura de anel cônico. A superfície de trabalho do anel é feita em um ângulo cônico de 0,5° a 1,5°, de modo que a superfície de contato entre a superfície de trabalho do anel e a parede do cilindro é reduzida, e o amaciamento pode ser mais rápido. O ângulo do cone também tem a função de raspar o óleo. No entanto, o desgaste do anel cônico é rápido, o que afeta a vida útil. Instale com o lado angulado para baixo.
Alguns motores de combustão interna utilizam anéis de torção. Uma parte da borda superior do círculo interno ou da borda inferior do círculo externo do anel torcido é cortada para formar uma seção escalonada. Esse tipo de seção é assimétrica interna e externamente. Após o anel ser carregado no cilindro e comprimido, sob a ação da força interna assimétrica, ocorre uma inclinação significativa da seção, de modo que a superfície externa do anel forma uma superfície cônica com uma parte superior pequena e uma parte inferior grande, o que reduz o tamanho do anel. A área de contato da parede do cilindro facilita o acionamento do anel e tem o efeito de raspar o óleo para baixo. Além disso, as faces das extremidades superior e inferior do anel estão em contato com as faces das extremidades superior e inferior da ranhura do anel nos locais correspondentes, o que não apenas aumenta o desempenho da vedação, mas também evita que o anel do pistão se mova para cima e para baixo na ranhura, causando óleo da bomba e desgaste. Ao instalar o anel, é necessário prestar atenção à sua direção para cima e para baixo. Ele não pode ser instalado inversamente. O corte interno deve ser para cima e o corte externo deve ser para baixo. Em alguns motores de combustão interna com alta carga térmica, anéis trapezoidais são frequentemente utilizados para melhorar a capacidade anticoque do anel de gás. A folga correspondente entre a face final do anel e a ranhura do anel muda com o movimento lateral do pistão sob a ação da força lateral, o que pode esmagar os depósitos de carbono na ranhura do anel e evitar que o anel do pistão fique colado e preso. Este anel pode ser instalado como anéis de gás comuns.
Existe também um tipo de anel de gás com face de cilindro, cuja superfície de trabalho é convexa e suas direções superior e inferior são em forma de cunha com a parede do cilindro, facilitando a instalação, proporcionando bom desempenho de lubrificação e vedação robusta. Esses anéis têm sido comumente utilizados para reforçar motores de combustão interna. Assim como os anéis de compressão comuns, este anel pode ser instalado livremente na ranhura do anel de gás.
Horário da publicação: 04/08/2022