Pierścienie tłokowe – elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania
silnika spalinowego tłokowego
od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Wykonane są z żeliwa ciągliwego lub szarego sferoidalnego, czasem z walcowanych prętów stalowych. Powierzchnie robocze pierścieni są chromowane lub pokryte molibdenem.
Budowa
Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na
tłok
oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścienia do
tulei
cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Miejsce, gdzie w tłoku jest występ niwelujący nieciągłość pierścieni, nazywa się zamkiem. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa
oleju
zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra. Nieszczelność pierścieni powoduje spadek
kompresji
, a co za tym idzie utratę
mocy
i
sprawności
silnika
, lub wzrost zużycia oleju, który nie jest dokładnie zgarniany ze ścianek cylindra i częściowo ulega
spaleniu
.
Rodzaje
W silnikach tłokowych występują dwa podstawowe rodzaje pierścieni:
- pierścienie uszczelniające, których zadaniem jest utrzymanie możliwie wysokiej kompresji i zapobieganie przeciekom
spalin
zamkniętych pod wysokim
ciśnieniem
w komorze nad tłokiem do skrzyni korbowej (przestrzeni pod tłokiem), w której ciśnienie jest bliskie atmosferycznemu;
- pierścienie zgarniające, które zgarniają z tulei cylindra nadmiar oleju, pozostawiając stosunkowo cienki "film olejowy" na gładzi cylindra, zapobiegając przedostawaniu się do przestrzeni nad tłokiem nadmiernej ilości oleju.
Usterki
Podstawowe usterki przytrafiające się pierścieniom to:
- zapieczenie się pierścieni, polegające na zaklejeniu pierścieni w rowkach tłoka
nagarem
powstającym podczas spalania
paliwa
. Pierścień zostaje unieruchomiony i nie wywiera nacisku na gładź cylindra, co zmniejsza lub całkowicie niweluje jego działanie. Może to być wynikiem występowania nieprawidłowego spalania, lub zanieczyszczenia paliwa;
- pęknięcie pierścienia, powstałe w wyniku nieprawidłowego montażu, wad materiałowych lub wystąpienia ponadprzeciętnych obciążeń termicznych. Pęknięcie jest stosunkowo groźnym uszkodzeniem, gdyż może doprowadzić do porysowania gładzi cylindra, co może być przyczyną dalszego spadku kompresji.
W starszych silnikach sprężyny potrafią wyżłobić rowki w wewnętrznej powierzchni pierścienia zgarniającego [olejowego] czemu pierścienie się nie mogą rozprężyć sprzyja temu nadmierne spalanie oleju i dymienie
Sprawdzanie
Niska kompresja spowodowana pękniętym lub zapieczonym pierścieniem może zostać wykryta w czasie pomiarów kompresji. W tym celu należy w czasie pomiaru (w stanie zimnym) doprowadzić niewielką ilość oleju na denko tłoka. Olej ma się rozlać po tłoku uszczelniając luz między tłokiem (pierścieniami) a cylindrem. Jeśli podczas pomiaru kompresja będzie większa, niż przed doprowadzeniem oleju, oznacza to uszkodzenie pierścieni. Jeśli kompresja po doprowadzeniu oleju nie poprawi się, oznacza to utratę szczelności w głowicy (
zawory
, gniazda zaworowe).