Проводя анализ рынка, поршневые кольца ВАЗ по назначению можно разделить на маслосъемные и компрессионные. Последние призваны, предотвращать прорвы газов из камеры сгорания в картер двигателя. В свободном состоянии наружный диаметр кольца больше диаметра цилиндра изнутри, в результате чего часть кольца вырезана. Такой вырез в поршневом кольце механики называют замком.
Маслосъемные кольца не дают проникнуть маслу из картера в камеру сгорания, излишки масла снимаются со стенок цилиндра. Устанавливают их по уровню ниже, чем компрессионные. Маслосъемные кольца в отличие от компрессионных колец имеют сквозные прорези.
Общим направлением в конструкциях поршней высокого качества является использование узких колец. Есть мнение, что тонкое кольцо может предотвратить вибрацию колец при высоких оборотах двигателя, также оно уменьшает трение между стенкой отверстия цилиндра и поршневым кольцом.
Во всех возможных условиях узкие кольца хорошо работают, однако из-за того, что усилия, возлагаемые на стенки тут повышенные, а также из-за ряда других факторов, такие поршневые кольца способствуют ускоренному износу цилиндров, а также износу лицевой стороны самих колец. Обычные кольца обойдутся вам дешевле и будут достаточно надежно работать. В реальности улучшенные характеристики, которые связаны с установкой тонких колец, насколько малы, что их можно будет заметить только в испытательной среде или при высоком количестве испытательных поездок. Рассмотрим их применение на гоночных машинах.
В случае если вам надо использовать специальные поршни, то конструктивные особенности верхнего кольца, является одними из самых важных которые надо рассмотреть. Если верхнее кольцо будет расположено высоко на поршне, характеристики двигателя будут лучше возле его ВМТ, в результате того, что в перемычке между кольцами будет захвачен меньший объем недоступных газов. Хотя преимущества для автомобилей ВАЗ малы, но они есть! Но слишком большое количество хороших вещей зачастую может вызвать губительный результат: в случае, когда кольцо располагается очень близко к верхней части поршня, то тонкая перемычка над кольцом может перегреться или вовсе разрушится. Стоит убедиться в том, что фирма производитель колец и поршней согласовали между собой оптимальные соотношения между перемычками, также надо учесть обработку поршней.
Перемычка над канавной верхнего поршневого кольца работает в очень жестких условиях. Кольцо сверху должно не только обеспечивать у рабочей поверхности качественное уплотнение, в тот момент, когда давления очень высоки, но и работать в окружении газов с очень высокой температурой. Их воздействию должны противостоять кольца на протяжении миллиона циклов, и по возможности сохранять свою упругость и возможность уплотнения. Такие требования могут определить технологии производства и особенности металла колец. Низкий коэффициент трения должен быть у материала, из которого сделаны кольца, при этом в нем должны сочетаться низкий износ и хорошие характеристики, препятствующие заеданию.
Одним из первых материалов, которые эффективно использовались для поршневых колец автомобилей ВАЗ, был и остается ковкий чугун. Он хорошо сочетается с чугуном, который используется в блоках цилиндров, а пористая его структура хорошо позволяет удерживать масло, посредством чего уменьшается износ. Довольно широко используется одна из производных ковкого чугуна – это пластичный чугун, обладающий большим количеством положительных качеств чугуна, помимо всего прочего низкая сопротивляемость, позволяет ему свободно деформироваться, что является незаменимым свойством при установке.
Такие кольца могут запросто использоваться, однако двигатели, которые формируются сейчас, требуют к себе, куда щепетильного отношения. С годами возрастающий уровень требований поспособствовал тому, что были найдены новые материалы для изготовления колец. Одним из первых экспериментальных способов было нанесения слоя хрома на поверхность чугуна. Первыми, где начали использовать такие кольца стали самолеты. В них надо было найти такой элемент, который бы хорошо работал и препятствовал стиранию, при высоких нагрузках, температурах и давлениях. Устойчивый к износу твердый хром хорошо подходил на эту роль. Одним недостатком хромированных колец было то, что они были очень твердыми, поэтому при конструкции надо было пользоваться высокоточными технологиями, чтобы достигалась оптимальная подгонка.
Усовершенствованной моделью хромированных чугунных колец были поршневые кольца, изготовленные из нержавеющей стали. По своему составу «нержавейка» - это материал, в котором очень много хрома. В результате чего ничего странного нет в том, что у данных колец свойства абсолютно аналогичные предыдущим. Нержавеющая сталь намного лучше противостоит высоким температурам, чем хромированный чугун.
Анализируя рынок поршневых колец ВАЗ, инженеры пытались увеличить срок действия службы колец, обеспечить быструю их приработку, в результате чего появились молибденовые поршневые кольца. За основу тут, как и в предыдущих случаях был взят чугун, но на него нанесли молибденовое покрытие. Молибден обладает большим количеством противоизносных свойств хрома, но в ряде случаев его износостойкость на порядок выше. На форсированных двигателях молибденовые кольца стали самыми распространенными, так как они относительно легко прирабатываются, долговечны и более надежны.
Ожидаемый срок службы тонких колец может быть не менее чем 30% срока службы широких колец, однако при использовании тонких поршневых колец, вы сможете увеличить мощность. Подобные кольца, к сожалению, не дешевые, однако качество их будет на высшем уровне. Специальные тонкие кольца вы можете заказать любого диаметра, ширины и толщины, при этом можно выдвинуть определенные требования по их разработке. Если вы подберете себе кольца правильной комбинации, то увеличение мощности автомобиля будет хорошо сочетаться с долговечностью поршней.
