Вибрация на буталния пръстен

Проблеми с вибрациите на буталните пръстени водят до загуба на мощност и висок разход на масло. Но какво всъщност е вибрация на пръстена? Какви видове трептения на пръстена има? Какви са причините за аксиалното и радиално трептене? Тук можете да получите нужната информация.

Вибрация на пръстените може да възникне особено при бензинови двигатели със средно натоварване и при високи обороти. Вибрирането се отнася както до повдигането на буталния пръстен от долната контактна зона на канала на буталото, така и до намаляване на уплътнителния ефект на пръстена поради загубата на радиален контакт със стената на цилиндъра. И двата случая водят до загуба на мощност и висок разход на масло, тъй като функцията за уплътняване е нарушена или елиминирана напълно.

Аксиална вибрация на буталния пръстен

Обикновено трептенето се инициира в пръстена от краищата му (ключа). Поради откритото си положение краищата до фугите са особено податливи на повдигане от долната контактна повърхност. Краищата до фугите се подлагат на вибрации, след което прехвърлят вибрациите като вълни на целия бутален пръстен.

Поради по-ниската инерционна сила, пръстените с малки височини имат по-малка склонност към трептене. По-високото контактно налягане на фугите противодейства на тенденцията към трептене.

Причини за трептене на буталния пръстен

• Прекомерна хлабина на пръстена във височина
• Загуба на силата на разтваряне на пръстена (радиално налягане), водещо до лошо поведение на натиска в краищата му, особено при бутални пръстени с крушовидно разпределение на радиалното налягане
• Механичен контакт на буталото с цилиндровата глава поради грешки при ремонти, особено при дизелови двигатели (фиг. 1)
• Взривно изгаряне поради грешки в управлението на двигателя (образуването на гориво-въздушната смес) и поради недостатъчно качество на горивото (ниско октаново число на бензина, некачествени добавки за дизеловото гориво)
• Износени канали в буталото за буталните пръстени
• Обемът на  канала е твърде малък поради въглеродни натрупвания в основата си (причината е, че температурите на горенето са твърде високи) и/или неподходящо моторно масло

Радиална вибрация на буталния пръстен

Прекомерното увеличаване на налягането на газа върху плъзгащата повърхност на буталния пръстен по време на горене (Фиг. 2) за кратко време нарушава баланса на силите, буталния пръстен се повдига от плъзгащата се повърхност и вече не може да уплътни правилно. Постоянното повторение на процеса води до трептене на буталния пръстен.

Причини за радиална вибрация на буталния пръстен

• Износени бутални пръстени (намаляване на радиалната дебелина) и свързана с тях загуба на сила на натиск между буталния пръстен и стената на цилиндъра, както и намалена твърдост на пръстена
• Асиметричен модел на износване на буталото, дължащ се на мотовилките: Пръстенът следва леко овална форма, поради позиционирането във вътрешността на цилиндъра. Това означава, че по-големи количества от гориво-въздушната смес влизат в горната част между буталния пръстен и стената на цилиндъра от страната на цилиндъра с по-слаб контакт с буталото
• Прекалено износване на плъзгащата повърхност на буталния пръстен дължаща се на прекомерна хлабина на пръстена по височина
• Повредени ръбове на пръстена, причинени от неправилно хонинговане: Пръстенът се протрива по ръбовете (на отделни участъци), газовете влизат в уплътнителната междина и повдигат буталния пръстен от плъзгащата повърхност

Източник: ms-motorservice