Klipni prstenovi: vrste, funkcije, tipični problemi

Apsolutno svi motori s unutarnjim izgaranjem rade zahvaljujući kretanju klipova na koje djeluje toplinska energija, a na kraju dobivamo mehaničku energiju. Klipni prstenovi su vitalni element u grupi cilindar-klip, čije stanje određuje stabilan rad motora s unutarnjim izgaranjem, potrošnju goriva, održavanje razine ulja itd. Zatim ćemo razmotriti zašto su potrebni klipni prstenovi, sorte i koji problemi nastaju s njima tijekom rada.

Što su klipni prstenovi

Klipni prstenovi su dijelovi koji su postavljeni na klipove, obično se koriste dva prstena za sabijanje i jedan prsten za struganje ulja. Oblik prstenova izrađen je u obliku kruga, a za postavljanje na klip koristi se rez, koji se smanjuje kada se klipovi postave u cilindre. Da klipovi motora nisu opremljeni prstenovima, motor jednostavno ne bi radio zbog nedostatka kompresije, kao i zbog punjenja cilindra uljem i njegovog brzog trošenja.

Glavna svrha klipnih prstenova je osigurati normalan tlak u cilindru čvrstim pritiskom na stijenku cilindra, a također i spriječiti izgaranje ulja, omogućujući mu da iscuri u korito. Prstenovi također zadržavaju plinove iz kartera, ali samo ako nema trošenja grupe cilindar-klip.

Vrste klipnih prstenova

Danas su na klipu ugrađene dvije vrste klipnih prstenova:

• kompresija;
• strugač za ulje.

 Danas su klipni prstenovi izrađeni od lijevanog željeza, a za pouzdanost i produženi vijek trajanja dodaje se molibden koji ima svojstvo ekstremnog pritiska. Kromirani prstenovi proizvode se nešto dulje, nešto su jeftiniji, ali imaju i svojstva protiv zapinjanja, iako se ne razlikuju u dugom vijeku trajanja. Pogledajmo izbliza svaki od prstenova.

Kompresijski prstenovi

Kompresioni prstenovi ugrađeni su iznad strugača za ulje, u količini od dva komada. Važno je shvatiti da ovo nije samo metalni prsten koji je dizajniran za brtvljenje komore za izgaranje, jer je kompresijski prsten uključen u prijenos topline između klipa i obloge, a također apsorbira vibracije klipa uslijed bočnog potiska. 

Gornji kompresijski prsten može biti tri vrste:

• s izbočinom u obliku slova L u području brave;
• s ravnom površinom;
• upleteni dio - oba kraja prstena su nagnuta, dodirujući samo jednu izbočinu jedna s drugom.

Proizvodi s izbočinom u obliku slova L mogu promijeniti sposobnost brtvljenja ovisno o načinu rada motora: kada poraste tlak plina, sila na prsten raste i on jače "zaokružuje" cilindar, a kad tlak padne, sila se smanjuje, a trenje između cilindara. Ovaj pristup omogućuje pružanje potrebne kompresije u pravo vrijeme te smanjenje trenja i povećanje resursa CPG-a u usisnom i ispušnom načinu rada.

Drugi kompresijski prsten uobičajenog je oblika, samo nadopunjuje gornji jer dodatno osigurava nepropusnost, štiti od detonacije i sprječava ulazak ulja u cilindar zbog obrnutog potiska.

Neki od ovih prstenova izrađeni su ukošeni kako bi se ulje bolje ispuštalo sa stijenki obloge, a u modernim motorima prstenovi su u potpunosti izrađeni bez zazora.

Prstenovi za struganje ulja

Prsten za struganje ulja ugrađen je ispod kompresijskog prstena. Bit prstena je u njegovom nazivu - ukloniti višak sa stijenki cilindra. Čim prsten prijeđe preko površine, ostavlja film debljine nekoliko mikrona koji je neophodan za produljenje vijeka trajanja CPG-a i održavanje temperaturnih uvjeta unutar tolerancija. Za uklanjanje ulja, prstenovi su izrađeni u obliku radijalnih ili aksijalnih ekspandera. Neki proizvođači automobila ugrađuju dva prstena za struganje ulja.

Funkcije klipnih prstenova

Na temelju gore navedenog mogu se izvesti sljedeći zaključci:

• svojstva kompresije. Potpuna izolacija komore za izgaranje, osiguravajući potreban pritisak unutar cilindra, postižući time stabilan okretni moment i optimalnu potrošnju goriva;
• štedi motorno ulje. Zahvaljujući prstenu za struganje ulja, na površini cilindra osiguran je učinkovit film, višak ulja ne izgara, već kroz prsten ulazi u karter;
• izmjena topline. Klipni prstenovi učinkovito uklanjaju toplinu iz klipa prenoseći ga u cilindre koji se hlade zbog vanjskog kontakta s rashladnom tekućinom;

praktično odsustvo vodoravnih vibracija. Zbog čvrstog prianjanja prstenova, klip se jasno pomiče gore-dolje.

Od čega su izrađeni klipni prstenovi?

Danas se kao materijali koriste nodularni lijev i nehrđajući čelik. Budući da su moderni motori postali manji, odnosno snažniji, opterećenje na njih višestruko se povećalo, postoji potreba za upotrebom inovativnih materijala. Lider među materijalima je molibden koji se odlikuje antifrikcijskim svojstvima i produženim vijekom trajanja. Usput, klipne suknje obrađuju se sa sličnim sastavom.

Tipični kvarovi klipnog prstena

Tijekom rada motora s unutarnjim izgaranjem, klipovi i prstenovi postupno se troše, nakon čega postaju neupotrebljivi. Glavni kvar je povećanje razmaka između prstena i cilindara, što uzrokuje probleme s pokretanjem motora, povećava se potrošnja goriva, naglo pada snaga i stvara se višak tlaka u koritu ulja. 

Često su vozači suočeni s takvim učinkom kao što je pojava prstenova. Postupak se objašnjava činjenicom da zbog pregrijavanja motora ili naslaga ulja prstenovi gube svoju elastičnost, što znači da se gube sva svojstva prstenova.

Unatoč činjenici da se u većini slučajeva pojava prstenova može ispraviti primjenom dekarbonizacije motora, kako bi se spriječio ovaj postupak, koristite sljedeća pravila:

• pokušajte koristiti automobil što je češće moguće, a također nemojte zanemariti pravila za zagrijavanje motora;
• koristiti samo visokokvalitetno motorno ulje s tolerancijama prema klasifikaciji za određeni motor (posebno ako se radi o dizelskom motoru s filtrom za čestice i jedinicama za ubrizgavanje);
• nemojte dopustiti da se motor pregrije, jer su posljedice toga preskupe, barem u zamjeni ulja i rashladne tekućine, kao i zamjeni brtve glave motora brušenjem ravnine glave.

Ne zaboravite da kvaliteta prstenova također utječe ne samo na resurs, već i na otpornost na kritične temperature i opterećenja.

Posljedice trošenja klipnih prstenova

Posljedice trošenja klipnih prstenova često su slične ostalim neispravnostima, pa bi se trebala postaviti visokokvalitetna dijagnoza u obliku mjerenja kompresije i provjere curenja zraka u cilindru. 

Više detalja o posljedicama:

• težak hladan početak. Kad se motor ne zagrije, između klipa i cilindra stvara se povećani razmak koji se smanjuje samo zbog zagrijavanja, odnosno širenja dijelova koji trljaju. Početno trošenje prstenova očituje se samo na hladnom motoru, nakon čega motor radi stabilno. Učinak možete primijetiti zbog plavičastog dima u praznom hodu;
• povećana potrošnja goriva uz smanjenu snagu. Povećani zazor znači gubitak kompresijskih svojstava, što znači nizak tlak - niska učinkovitost, što zahtijeva više goriva za postizanje;
• trostruki motor. Nisku kompresiju nužno prati trostruko djelovanje, a to nije samo nelagoda za vozača i putnike, već i ubrzano trošenje nosača motora i ostalih dodataka.

U kakvom su stanju karike možete provjeriti prislanjanjem ruke na ispušnu cijev ili čistu plahtu, a ako nađete mrlju od ulja veća je vjerojatnost da je problem u karikama.

Izbor i zamjena klipnih prstenova

Napominjemo da se ne preporučuje zamjena klipnih prstenova odvojeno od klipova zbog sljedećih čimbenika:

• tijekom rada cilindar se neravnomjerno troši i postaje eliptičan;
• klipovi se također mogu deformirati, posebno ako su pregrijani. Utori klipnih prstenova mogu postati veći, što onemogućava ugradnju novih prstenova;
• blok cilindara mora se dati na pregled, gdje će nakon toga biti jasno nalazi li se cilindar unutar eliptičnih tolerancija, je li potrebno primijeniti svježi hon ili je potrebna veličina bušenja na veličini popravka.

Koji su kriteriji za odabir klipnih prstenova? Ako vaš proračun ne dopušta maksimalan remont, tada možete ugraditi proračunske klipove, ali uvijek visokokvalitetne prstenove - savjet iskusnih voditelja. Što se tiče faktora odabira:

• cijena. Što je prstenje jeftinije, to je manje kvalitetno i nema drugog načina. Jeftini prstenovi izrađeni su od nekvalitetnog lijevanog željeza, koji se već tijekom instalacije može manifestirati u obliku loma prstena;
• proizvođač. Toplo preporučujem da obratite pažnju na proizvođače kao što su Mahle, Kolbenschmidt, to su vrhunske tvrtke. Ako želite uštedjeti novac bez oštrog gubitka kvalitete, pogledajte proizvođača kao što su Goetze, Nural, NPR;
• izgled ambalaže i samih prstenova. Obratite posebnu pozornost na to kako su pakirani prstenovi, kvalitetu pakiranja, postoji li hologram, upute za ugradnju i kako su sami napravljeni prstenovi.

Kako zamijeniti klipne prstenove

Postupak zamjene prstenova ne razlikuje se od postupka remonta. Važno je razumjeti da u modernim automobilima način "bacanja prstena" neće dobro završiti. Morate dati blok cilindra na otklanjanje kvarova, a ako se dogodi da prstenove treba zamijeniti u ranoj vožnji, dok su klipovi i košuljice u toleranciji, možete zamijeniti prstenove zasebno.

U ostalim slučajevima potrebno je izvršiti cjeloviti remont ovom metodom:

• rastavite motor, oštetite blok i dajte glavu cilindra na ispitivanje tlakom;
• nakon primanja podataka o stanju cilindara, kupite odvojeno sklop ili prstenove klipne skupine;
• sastaviti motor i, ovisno o vrsti prstenova, pokrenuti motor s unutarnjim izgaranjem određeni broj kilometara.

Pitanja i odgovori:

Što su prstenovi za struganje ulja? Mogu biti čvrste ili kompozitne. Čvrsto lijevano željezo sada je manje uobičajeno. Kompozitni se sastoje od 2 tanka prstena s radijalnim aksijalnim ekspanderom.

Koji su prstenovi na klipu? Na klip se stavljaju kompresijski, uljni strugači (tanki gornji i donji) prstenovi. Na njega je također ugrađen aksijalni i radijalni prstenasti ekspander (ako se koriste razdvojeni prstenovi).

Čemu služe kompresijski prstenovi? Oni pružaju čvrstu vezu između klipa i stijenki cilindra. Uz njegovu pomoć, VTS se održava u komprimiranom stanju u komori za izgaranje. Obično postoje dva takva prstena.

Kada trebate promijeniti prstenove na motoru? Kada se prstenovi istroše, plinovi izbijaju iz cilindra u kućište radilice. Motor počinje trošiti puno ulja (plavi dim iz ispušne cijevi), snaga motora je značajno smanjena.