Трение и теплопередача в поршневых кольцах ДВС
(067) 918-92-76 • (067) 173-43-98 Позвонить

Трение и теплопередача в поршневых кольцах ДВС

Оптимальная смазка ЦПГ является крайне сложной и противоречивой. Сохранение требуемого ресурса работы двигателя предполагает необходимость сохранения непрерывного гидродинамического режима смазки в сопряжении поршень – гильза цилиндра и поршневое кольцо – гильза цилиндра в любом скоростном и нагрузочном режиме.

Следовательно необходима постоянная пленка масла в указанных сопряжениях, не исключая областей вблизи ВМТ и НМТ, причем толщина пленки должна быть не менее 3,5 – 4 мкм.


Поэтому неизбежен пропуск масла (на стенках) в горячую зону и безвозвратные потери на угар и тем больше, чем более толстый слой масляной пленки. Значит необходим оптимальный баланс.

Необходимо учитывать, что уменьшение толщины пленки приводит к уменьшению теплового сопротивления масляного зазора и следовательно интенсифицируется теплообмен в ЦПГ, уменьшается температура поршня и колец, что приводит к увеличению ресурса и надежности двигателя.


Один из основных параметров на оптимизацию условий образования пленки в ЦПГ, является мощность механических потерь в сопряжениях. В настоящее время совершенствование рабочего процесса двигателя не может дать существенного прироста экономии топлива, либо эта экономия дается очень сложной и дорогостоящей конструкцией и технологическими решениями, следовательно уменьшение механических потерь является перспективным направлением.


Расчеты показывают, что надо иметь пленку толщиной около 3 –5 мкм, притом равномерно по всей гильзе. Масляная пленка имеет сложную зависимость по движению и режиму работы поршня.

Хромированные покрытия колец, особенно 1-го, плохо удерживают масло, имеют плохую приработку, на слое имеются микротрещины.


Выводы и комментарии. Оширов В.


Выводы: если со слоем масла достаточно трудно, необходимо применять твердые смазки и покрытия и низким коэффициентом трения и достаточной твердостью. Пример – препараты на основе серпентивита (Хадо, РВС и т.п.). Особенно, это важно для верхней части цилиндра. Сложность обработки. Дополнительно необходимо обращать внимание на препараты удерживающие масляную пленку типа Фиал, и качество исходных параметров масла. Испарение масла из пленки на поверхности цилиндра по всей видимости минимально и почти не влияет на расход масла.

Дополнительно: вполне возможно и достаточно эффективно совершенствование самого рабочего процесса поршневого ДВС. Причем, возможно изменение, как самого процесса преобразования энергии объемного расширения рабочего тела, так и процесса горения топливного заряда, причем за счет применения жидких криогенных добавок к рабочему телу объемного расширения, возможно, достичь резкого снижения температуры выхлопных газов, т.е. косвенно - продолжительного расширения. А сбалансированное применение подобных добавок может значительно снизить потери тепловой энергии, рассеиваемой системой охлаждения в обычном исполнении ДВС (она будет поглощаться при агрегатном образовании газа).