В дополнение к этому можно привести следующий факт. Партнер ОАО «КАМАЗа» концерн «Federal Mogul», который в своих рекомендациях, с целью повышения маслосъемных свойств 2-го кольца, предлагает отказаться от износостойкого покрытия, изменить форму с односторонней трапеции на прямоугольную, что вполне укладывается в русле настоящих и ранее опубликованных материалов автора.
Поэтому становится очевидным нецелесообразность применения дополнительных и дорогостоящих гальванических операций нанесения твердых покрытий на рабочую поверхность компрессионных колец любых по мощности и назначению ДВС.
Анализ компрессионных колец двигателя ЗМЗ (Заволжский моторный завод), отслуживших свой срок (высотой 2 мм и радиальной толщиной 4 мм), показал, что кроме обычного износа рабочей поверхности этих колец, на который обычно обращают внимание, и который характерен для компрессионных колец двигателя КамАЗ, имеет место более активный износ нижних торцов. Причем величина этого износа достигает недопустимых значений 0,5 мм и более, характерен для «низких» компрессионных колец с большой разницей высоты и радиальной толщины кольца.
Так как тепловой зазор между верхним торцом компрессионного кольца и верхней полкой поршневой канавки регламентируется в пределах 0,06…0,08 мм, то очевидно, какое значение приобретает столь существенное увеличение зазора. При этом имеют место дополнительные газодинамические и теплофизические потери, падение компрессии и мощности двигателя, повышенный расход топлива, а главное, возникает необходимость в более частой замене моторного масла, которое активнее окисляется и теряет свои свойства под действием высокотемпературных рабочих газов. Кроме того, увеличенный зазор между верхней полкой поршневой канавки и верхним торцом компрессионного кольца, это повышенная возможность попадания копоти, снимаемой со стенки цилиндра верхним торцом верхнего компрессионного кольца при движении поршня в верхнее положение на рабочем такте «выпуск». Попадая на свободные поверхности поршневой канавки и кольца, постепенно копоть накапливается и, под действием огромных температур и давлений превращается сначала в нагар, а затем в кокс. Закоксованность компрессионных колец и поршневых канавок – одна из основных причин заклинивания компрессионных колец, приводящих к серьезной поломке двигателя. Особенно этот процесс характерен для отечественных дизелей, в которых используют минеральные моторные масла, при этом нарушая сроки его замены.
Дальнейшие исследования показали, что такой процесс активного износа характерен для технологической операции «притирания» поверхности металлической детали режущим инструментом «притиром».
Причем, здесь также налицо все необходимые технологические атрибуты этого распространенного в машиностроении процесса.
Режущим инструментом – притиром служит нижняя полка поршневой канавки, как и положено для таких инструментов, как притир, выполненная из металла с меньшей твердостью (чаще всего это сплавы алюминия), чем обрабатываемый материал (чугунные или стальные гильзы цилиндров или поршневые кольца). Например, закаленные стальные детали, как правило, притираются чугунными притирами, шаржированные абразивным или алмазным порошками.
Абразивным материалом в данном случае служат твердые частицы отколовшегося кокса, металлических отходов износа деталей цилиндропоршневой группы (в основном, гильзы цилиндра и самого кольца, в том числе и частиц хрома с твердого покрытия рабочей поверхности кольца) и двигателя. На единственном рабочем такте «впуск», когда при ходе поршня в нижнее положение компрессионное кольцо смещается к верхней полке поршневой канавки, между нижней полкой канавки и нижним торцом кольца образуется зазор, в который под большим давлением попадает своеобразная «полировальная абразивная суспензия». Для осуществления процесса притирания также нужны скорость резания и сила резания.
