จำหน่ายโดยตรงจากโรงงาน SAIC MAXUS V80 C00014713 แหวนลูกสูบ - 92 มม.

ความรู้เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์

แหวนลูกสูบเป็นแหวนโลหะที่ใช้ใส่เข้าไปในร่องของลูกสูบ มีแหวนลูกสูบสองประเภท ได้แก่ แหวนอัดและแหวนน้ำมัน แหวนอัดใช้สำหรับปิดผนึกส่วนผสมที่ติดไฟได้ในห้องเผาไหม้ ส่วนแหวนน้ำมันใช้สำหรับกวาดน้ำมันส่วนเกินออกจากกระบอกสูบ

แหวนลูกสูบเป็นแหวนโลหะยืดหยุ่นที่มีการขยายตัวออกด้านนอกอย่างมาก ซึ่งประกอบเข้ากับร่องวงแหวนที่สอดคล้องกับหน้าตัด การเคลื่อนที่แบบลูกสูบและการหมุนของแหวนลูกสูบอาศัยความแตกต่างของความดันของก๊าซหรือของเหลวเพื่อสร้างซีลระหว่างพื้นผิววงกลมด้านนอกของแหวนกับกระบอกสูบ และระหว่างด้านหนึ่งของแหวนกับร่องแหวน

แหวนลูกสูบมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรกำลังต่างๆ เช่น เครื่องยนต์ไอน้ำ เครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์เบนซิน คอมเพรสเซอร์ เครื่องจักรไฮดรอลิก ฯลฯ และยังใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ รถไฟ เรือ ยอชต์ ฯลฯ โดยทั่วไปแล้ว แหวนลูกสูบจะถูกติดตั้งในร่องแหวนของลูกสูบ และสร้างห้องร่วมกับลูกสูบ ปลอกสูบ ฝาสูบ และส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อทำงานร่วมกัน

ความสำคัญ

แหวนลูกสูบเป็นส่วนประกอบหลักภายในเครื่องยนต์เชื้อเพลิง ทำหน้าที่ปิดผนึกก๊าซเชื้อเพลิงกับกระบอกสูบ ลูกสูบ ผนังกระบอกสูบ ฯลฯ เครื่องยนต์รถยนต์ที่ใช้กันทั่วไปคือเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์เบนซิน เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่แตกต่างกัน แหวนลูกสูบที่ใช้จึงแตกต่างกันด้วย แหวนลูกสูบในยุคแรกๆ ผลิตโดยการหล่อ แต่ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แหวนลูกสูบเหล็กกำลังสูงจึงถือกำเนิดขึ้น และด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของฟังก์ชันเครื่องยนต์และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม การประยุกต์ใช้การปรับสภาพพื้นผิวขั้นสูงต่างๆ เช่น การพ่นความร้อน การชุบด้วยไฟฟ้า การชุบโครเมียม การไนไตรดิ้งด้วยก๊าซ การตกตะกอนทางกายภาพ การเคลือบผิว การเคลือบฟอสเฟตสังกะสี-แมงกานีส ฯลฯ ทำให้ฟังก์ชันของแหวนลูกสูบดีขึ้นอย่างมาก

การทำงาน

หน้าที่ของแหวนลูกสูบประกอบด้วย 4 หน้าที่ ได้แก่ การปิดผนึก การควบคุมน้ำมันหล่อลื่น การนำความร้อน และการรองรับ การปิดผนึก: หมายถึงการปิดผนึกก๊าซ ป้องกันไม่ให้ก๊าซในห้องเผาไหม้รั่วไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยง ควบคุมการรั่วไหลของก๊าซให้น้อยที่สุด และเพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อน การรั่วไหลของอากาศไม่เพียงแต่จะลดกำลังของเครื่องยนต์ แต่ยังทำให้คุณภาพของน้ำมันลดลง ซึ่งเป็นหน้าที่หลักของแหวนลูกสูบ การควบคุมน้ำมันหล่อลื่น: ทำหน้าที่ขูดน้ำมันหล่อลื่นส่วนเกินบนผนังกระบอกสูบ และในขณะเดียวกันก็ทำให้ฟิล์มน้ำมันบางๆ บนผนังกระบอกสูบ ช่วยให้การหล่อลื่นของกระบอกสูบ ลูกสูบ และแหวนเป็นไปอย่างปกติ ซึ่งเป็นหน้าที่หลักของแหวนลูกสูบ ในเครื่องยนต์ความเร็วสูงสมัยใหม่ บทบาทของแหวนลูกสูบในการควบคุมฟิล์มน้ำมันได้รับความสำคัญเป็นพิเศษ การนำความร้อน: ความร้อนจากลูกสูบจะถูกนำไปยังปลอกกระบอกสูบผ่านแหวนลูกสูบ นั่นคือการระบายความร้อน จากข้อมูลที่เชื่อถือได้ ความร้อน 70-80% ที่ได้รับจากด้านบนของลูกสูบในลูกสูบที่ไม่ได้รับการระบายความร้อนจะถูกกระจายผ่านแหวนลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบ และ 30-40% ของลูกสูบที่ได้รับการระบายความร้อนจะถูกส่งผ่านไปยังกระบอกสูบผ่านแหวนลูกสูบ หน้าที่ของแหวนลูกสูบคือ ช่วยยึดลูกสูบไว้ในกระบอกสูบ ป้องกันไม่ให้ลูกสูบสัมผัสกับผนังกระบอกสูบโดยตรง ช่วยให้ลูกสูบเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่น ลดแรงเสียดทาน และป้องกันไม่ให้ลูกสูบกระแทกกระบอกสูบ โดยทั่วไป ลูกสูบของเครื่องยนต์เบนซินจะใช้แหวนอากาศสองวงและแหวนน้ำมันหนึ่งวง ในขณะที่เครื่องยนต์ดีเซลมักใช้แหวนน้ำมันสองวงและแหวนอากาศหนึ่งวง [2]

ลักษณะเฉพาะ

บังคับ

แรงที่กระทำต่อแหวนลูกสูบ ได้แก่ แรงดันแก๊ส แรงยืดหยุ่นของตัวแหวนเอง แรงเฉื่อยจากการเคลื่อนที่แบบไป-กลับของแหวน แรงเสียดทานระหว่างแหวนกับกระบอกสูบ และร่องแหวน เป็นต้น ผลจากแรงเหล่านี้ทำให้แหวนลูกสูบมีการเคลื่อนที่พื้นฐาน เช่น การเคลื่อนที่ตามแนวแกน การเคลื่อนที่ตามแนวรัศมี และการเคลื่อนที่แบบหมุน นอกจากนี้ ด้วยลักษณะการเคลื่อนที่ดังกล่าว แหวนลูกสูบจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเกิดการเคลื่อนที่แบบไม่สม่ำเสมอ เช่น การแกว่ง การสั่นสะเทือนตามแนวแกน การเคลื่อนที่และการสั่นสะเทือนแบบไม่สม่ำเสมอตามแนวรัศมี การบิดตัว เป็นต้น การเคลื่อนที่แบบไม่สม่ำเสมอเหล่านี้มักจะทำให้แหวนลูกสูบทำงานผิดปกติ ดังนั้นในการออกแบบแหวนลูกสูบ จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมและควบคุมการเคลื่อนที่ที่ไม่พึงประสงค์ให้ดีที่สุด

การนำความร้อน

ความร้อนสูงที่เกิดจากการเผาไหม้จะถูกส่งผ่านไปยังผนังกระบอกสูบผ่านแหวนลูกสูบ ทำให้ลูกสูบเย็นลง โดยทั่วไปแล้ว ความร้อนที่ระบายไปยังผนังกระบอกสูบผ่านแหวนลูกสูบจะอยู่ที่ประมาณ 30 ถึง 40% ของความร้อนที่ส่วนบนของลูกสูบดูดซับไว้

ความแน่นของอากาศ

หน้าที่แรกของแหวนลูกสูบคือการรักษาการปิดผนึกระหว่างลูกสูบและผนังกระบอกสูบ และควบคุมการรั่วไหลของอากาศให้น้อยที่สุด บทบาทนี้ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยแหวนแก๊ส กล่าวคือ ภายใต้สภาวะการทำงานใด ๆ ของเครื่องยนต์ การรั่วไหลของอากาศอัดและแก๊สควรถูกควบคุมให้น้อยที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน ป้องกันการรั่วไหลระหว่างกระบอกสูบและลูกสูบหรือระหว่างกระบอกสูบและแหวน ป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่น เป็นต้น

การควบคุมน้ำมัน

หน้าที่ประการที่สองของแหวนลูกสูบคือการขูดน้ำมันหล่อลื่นที่เกาะอยู่บนผนังกระบอกสูบออกอย่างเหมาะสม และรักษาระดับการใช้น้ำมันหล่อลื่นให้เป็นปกติ หากมีน้ำมันหล่อลื่นมากเกินไป มันจะถูกดูดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้น และส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เนื่องจากคราบคาร์บอนที่เกิดจากการเผาไหม้

ให้การสนับสนุน

เนื่องจากลูกสูบมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกสูบเล็กน้อย หากไม่มีแหวนลูกสูบ ลูกสูบจะไม่มั่นคงในกระบอกสูบและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ในขณะเดียวกัน แหวนลูกสูบยังช่วยป้องกันไม่ให้ลูกสูบสัมผัสกับกระบอกสูบโดยตรงและทำหน้าที่รองรับ ดังนั้น เมื่อแหวนลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลงในกระบอกสูบ พื้นผิวการเลื่อนของลูกสูบจะถูกรองรับโดยแหวนลูกสูบอย่างเต็มที่

การจำแนกประเภท

โดยโครงสร้าง

A. โครงสร้างแบบชิ้นเดียว: ผ่านกระบวนการหล่อหรือการขึ้นรูปชิ้นเดียว

ข. แหวนลูกสูบแบบรวม: แหวนลูกสูบที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนสองชิ้นขึ้นไป ประกอบเข้าด้วยกันในร่องแหวน

ค. แหวนน้ำมันแบบมีร่อง: แหวนน้ำมันที่มีด้านขนานกัน มีส่วนสัมผัสสองด้าน และรูส่งน้ำมันกลับ

D. แหวนน้ำมันสปริงขดลวดแบบมีร่อง: เพิ่มแหวนน้ำมันของสปริงรองรับขดลวดเข้าไปในแหวนน้ำมันแบบมีร่อง สปริงรองรับจะช่วยเพิ่มแรงดันจำเพาะในแนวรัศมี และแรงที่กระทำต่อพื้นผิวด้านในของแหวนจะเท่ากัน พบได้ทั่วไปในแหวนเครื่องยนต์ดีเซล

E. แหวนน้ำมันแบบสายพานเหล็ก: แหวนน้ำมันที่ประกอบด้วยแหวนซับในและแหวนกวาดสองวง การออกแบบของแหวนรองจะแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต และมักพบในแหวนเครื่องยนต์เบนซิน

รูปทรงส่วนตัด

แหวนทรงถัง, แหวนทรงกรวย, แหวนบิดมุมลบคมด้านใน, แหวนทรงลิ่มและแหวนทรงสี่เหลี่ยมคางหมู, แหวนทรงจมูก, แหวนบิดไหล่ด้านนอก, แหวนบิดมุมลบคมด้านใน, แหวนน้ำมันแบบผสมสายพานเหล็ก, แหวนน้ำมันมุมลบคมแบบต่าง ๆ, แหวนน้ำมันมุมลบคมแบบเดียวกัน, แหวนน้ำมันสปริงขดลวดเหล็กหล่อ, แหวนน้ำมันเหล็ก ฯลฯ

โดยวัสดุ

เหล็กหล่อ เหล็กกล้า

การบำบัดพื้นผิว

แหวนไนไตรด์: ความแข็งของชั้นไนไตรด์สูงกว่า 950HV ความเปราะอยู่ในระดับ 1 และมีความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนที่ดี แหวนชุบโครเมียม: ชั้นชุบโครเมียมมีความละเอียด แน่น และเรียบเนียน มีความแข็งมากกว่า 850HV มีความทนทานต่อการสึกหรอดีมาก และมีรอยแตกขนาดเล็กตัดกันเป็นเครือข่าย ซึ่งเอื้อต่อการกักเก็บน้ำมันหล่อลื่น แหวนฟอสเฟต: ผ่านการบำบัดทางเคมี ทำให้เกิดฟิล์มฟอสเฟตบนพื้นผิวของแหวนลูกสูบ ซึ่งมีฤทธิ์ป้องกันสนิมและยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานเริ่มต้นของแหวน แหวนออกซิเดชัน: ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและสารออกซิไดซ์ที่รุนแรง จะเกิดฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของวัสดุเหล็ก ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อน การหล่อลื่นป้องกันการเสียดสี และรูปลักษณ์ที่ดี นอกจากนี้ยังมีแบบ PVD และอื่นๆ อีกด้วย

ตามฟังก์ชัน

แหวนลูกสูบมีสองประเภท ได้แก่ แหวนแก๊สและแหวนน้ำมัน หน้าที่ของแหวนแก๊สคือการปิดผนึกระหว่างลูกสูบและกระบอกสูบ ป้องกันไม่ให้แก๊สที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงในกระบอกสูบรั่วไหลเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงในปริมาณมาก และในขณะเดียวกันก็ช่วยนำความร้อนส่วนใหญ่จากด้านบนของลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบ ซึ่งจะถูกระบายความร้อนออกไปโดยน้ำหล่อเย็นหรืออากาศ

แหวนน้ำมันใช้สำหรับขูดน้ำมันส่วนเกินบนผนังกระบอกสูบ และเคลือบฟิล์มน้ำมันที่สม่ำเสมอที่ผนังกระบอกสูบ ซึ่งไม่เพียงแต่ป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าไปในกระบอกสูบและเผาไหม้ แต่ยังช่วยลดการสึกหรอของลูกสูบ แหวนลูกสูบ และแรงเสียดทานของกระบอกสูบอีกด้วย [1]

การใช้งาน

การระบุตัวตนที่ดีหรือไม่ดี

พื้นผิวใช้งานของแหวนลูกสูบต้องไม่มีรอยบิ่น รอยขีดข่วน และการลอก พื้นผิวด้านนอกทรงกระบอกและพื้นผิวด้านบนและด้านล่างต้องมีความเรียบเนียนในระดับหนึ่ง ความเบี่ยงเบนของความโค้งต้องไม่เกิน 0.02-0.04 มม. และปริมาณการจมมาตรฐานของแหวนในร่องต้องไม่เกิน 0.15-0.25 มม. ความยืดหยุ่นและช่องว่างของแหวนลูกสูบต้องเป็นไปตามข้อกำหนด นอกจากนี้ ควรตรวจสอบระดับการรั่วซึมของแสงของแหวนลูกสูบด้วย กล่าวคือ ควรวางแหวนลูกสูบราบลงในกระบอกสูบ ควรวางแท่งวัดแสงขนาดเล็กไว้ใต้แหวนลูกสูบ และควรวางแผ่นบังแสงไว้ด้านบน จากนั้นควรสังเกตช่องว่างการรั่วซึมของแสงระหว่างแหวนลูกสูบกับผนังกระบอกสูบ ซึ่งจะแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสระหว่างแหวนลูกสูบกับผนังกระบอกสูบนั้นดีหรือไม่ โดยทั่วไป ช่องว่างการรั่วซึมของแสงของแหวนลูกสูบไม่ควรเกิน 0.03 มม. เมื่อวัดด้วยเกจวัดความหนา ความยาวของช่องแสงรั่วต่อเนื่องไม่ควรเกิน 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกระบอก ความยาวของช่องแสงรั่วหลายช่องไม่ควรเกิน 1/3 ของเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกระบอก และความยาวรวมของช่องแสงรั่วหลายช่องไม่ควรเกิน 1/2 ของเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกระบอก มิฉะนั้นจะต้องเปลี่ยนใหม่

ระเบียบการทำเครื่องหมาย

มาตรฐาน GB/T 1149.1-94 กำหนดเกี่ยวกับการทำเครื่องหมายแหวนลูกสูบว่า แหวนลูกสูบทุกวงที่ต้องระบุทิศทางการติดตั้งจะต้องทำเครื่องหมายไว้ที่ด้านบน นั่นคือด้านที่อยู่ใกล้กับห้องเผาไหม้ แหวนที่ต้องทำเครื่องหมายไว้ที่ด้านบน ได้แก่ แหวนทรงกรวย แหวนลบคมด้านใน แหวนตัดขอบด้านนอก แหวนปลาย แหวนลิ่ม และแหวนน้ำมัน ซึ่งต้องระบุทิศทางการติดตั้ง และด้านบนของแหวนเหล่านี้จะถูกทำเครื่องหมายไว้

ข้อควรระวัง

ควรระมัดระวังเป็นพิเศษขณะติดตั้งแหวนลูกสูบ

1) แหวนลูกสูบถูกติดตั้งลงในปลอกกระบอกสูบอย่างแนบสนิท และต้องมีช่องว่างเปิดที่แน่นอนตรงบริเวณรอยต่อ

2) ควรติดตั้งแหวนลูกสูบเข้ากับลูกสูบ และในร่องแหวน ควรมีระยะห่างด้านข้างตามแนวตั้งในระดับหนึ่ง

3) ควรติดตั้งแหวนชุบโครเมียมในช่องแรก และช่องเปิดไม่ควรหันไปทางทิศทางของแอ่งกระแสน้ำวนที่อยู่ด้านบนของลูกสูบ

4) รูของแหวนลูกสูบแต่ละวงจะเหลื่อมกัน 120°C และห้ามหันเข้าหารูสลักลูกสูบ

5) สำหรับแหวนลูกสูบที่มีส่วนตัดขวางเป็นทรงกรวย ควรหันด้านที่เป็นทรงกรวยขึ้นด้านบนขณะติดตั้ง

6) โดยทั่วไป เมื่อติดตั้งแหวนบิด ควรให้ด้านที่เป็นมุมลบเหลี่ยมหรือร่องหันขึ้นด้านบน และเมื่อติดตั้งแหวนกันบิดแบบเรียว ควรให้ด้านที่เป็นทรงกรวยหันขึ้นด้านบน

7) เมื่อติดตั้งวงแหวนแบบรวม ควรติดตั้งวงแหวนซับในแกนก่อน จากนั้นจึงติดตั้งวงแหวนแบนและวงแหวนคลื่น โดยติดตั้งวงแหวนแบนไว้ด้านบนและด้านล่างของวงแหวนคลื่น และช่องเปิดของแต่ละวงแหวนควรเหลื่อมกัน

ฟังก์ชันของวัสดุ

1. ความทนทานต่อการสึกหรอ

2. การเก็บรักษาน้ำมัน

3. ความแข็ง

4. ความต้านทานการกัดกร่อน

5. ความแข็งแกร่ง

6. ความทนทานต่อความร้อน

7. ความยืดหยุ่น

8. ประสิทธิภาพการตัด

ในบรรดาคุณสมบัติเหล่านั้น ความทนทานต่อการสึกหรอและความยืดหยุ่นเป็นสิ่งสำคัญที่สุด วัสดุที่ใช้ทำแหวนลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซลกำลังสูงส่วนใหญ่ได้แก่ เหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่อเหนียว เหล็กหล่ออัลลอย และเหล็กหล่อกราไฟต์เส้นใย

ชุดก้านลูกสูบ

ประเด็นหลักในการประกอบชุดก้านลูกสูบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลมีดังต่อไปนี้:

1. การติดตั้งปลอกทองแดงก้านสูบแบบกดอัด เมื่อติดตั้งปลอกทองแดงก้านสูบ ควรใช้เครื่องกดหรือคีมจับ และไม่ควรใช้ค้อนตอก รูน้ำมันหรือร่องน้ำมันบนปลอกทองแดงควรตรงกับรูน้ำมันบนก้านสูบ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการหล่อลื่นอย่างทั่วถึง

2. ประกอบลูกสูบและก้านสูบ เมื่อประกอบลูกสูบและก้านสูบ ให้สังเกตตำแหน่งและทิศทางที่สัมพันธ์กันของชิ้นส่วนทั้งสองด้วย

สาม. สลักลูกสูบที่ติดตั้งอย่างชาญฉลาด สลักลูกสูบและรูสลักเป็นแบบพอดีแน่น เมื่อติดตั้ง ให้แช่ลูกสูบในน้ำหรือน้ำมันก่อน แล้วให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอจนถึง 90°C~100°C หลังจากนำออกมาแล้ว ให้วางก้านผูกในตำแหน่งที่เหมาะสมระหว่างรูที่นั่งสลักลูกสูบ จากนั้นติดตั้งสลักลูกสูบที่เคลือบน้ำมันไว้ในทิศทางที่กำหนดไว้ เข้าไปในรูสลักลูกสูบและปลอกทองแดงของก้านเชื่อมต่อ

ประการที่สี่ การติดตั้งแหวนลูกสูบ เมื่อติดตั้งแหวนลูกสูบ ให้ใส่ใจกับตำแหน่งและลำดับของแหวนแต่ละวงด้วย

ขั้นตอนที่ห้า ติดตั้งชุดก้านลูกสูบ