Wykonywanie pierścieni tłokowych silników
Pierścienie tłokowe są to części o małych wymiarach i stosunkowo prostej konstrukcji. Jednakże do tej pory występują trudności przy produkcji takich pierścieni, których jakość odpowiadałaby w zupełności stawianym wymaganiom.
Odpowiednie uszczelnienie tłoka w cylindrze, które zapobiegałoby uchodzeniu gazów z komory spalania, nie wyczerpuje wymagań stawianych pierścieniom tłokowym. Ich zadaniem jest również odprowadzanie ciepła z tłoka do cylindra oraz zbieranie i odprowadzanie nadmiaru oleju z gładzi cylindrowej w celu zabezpieczenia przed przenikaniem oleju do komory spalania.
Pierścienie tłokowe mogą spełniać te funkcje wówczas, gdy będą dociskane do gładzi cylindra z pewną siłą. Aby własności uszczelniające pierścieni tłokowych zostały zachowane mimo zużycia i aby przy ich nagrzaniu nie następowały zatarcia, pierścienie powinny być sprężyste i sprężystość ta nie może zanikać w ciągu całego czasu pracy. Ponadto
powinny one być dostatecznie twarde i odznaczać się dobrymi własnościami przeciwciernymi.
Różnym pierścieniom znajdującym się na tym samym tłoku nadaje się różne kształty. Jedne pierścienie są przeznaczone głównie do wykonywania funkcji uszczelniających (pierścienie uszczelniające), drugie mają za zadanie zbieranie i odprowadzanie nadmiaru oleju (pierścienie zgarniające, niekiedy nazywane pierścieniami olejowymi).
W najcięższych warunkach pracuje górny pierścień uszczelniający, którego temperatura dochodzi do 300350°. Ślizga się on po ściankach cylindra przy złym smarowaniu (tarcie półsuche).
Pod wpływem sił bezwładności i ciśnienia gazów czoła pierścieni uderzają o ścianki rowków w tłoku. Gorące gazy wywierają korodujący wpływ na pierścienie tłokowe.
Ze względu na ciężkie warunki pracy pierścieni tłokowych powinny one spełniać następujące wymagania:
a)zachowanie założonej sprężystości;
b)stałość sprężystości przy pracy w wysokich temperaturach;
c)wywieranie nacisków na ścianki cylindra wg określonego rozkładu;
d)odpowiedni kształt geometryczny, zapewniający szczelne przyleganie do gładzi cylindra;
e)odporność na ścieranie i mały współczynnik tarcia materiału w wysokiej temperaturze i przy niedostatecznym smarowaniu;
6) odporność materiału na korozję.
Tłoki silników różnych konstrukcji mają po dwa do czterech pierścieni uszczelniających i jeden do dwóch pierścieni zgarniających.
Dla ułatwienia montażu pierścieni i ze względu na zaokrąglenia na dnie rowków tłoka, na wewnętrznej powierzchni pierścieni tłokowych zwykle załamuje się krawędzie na szerokości 0,20,8 mm pod kątem 45°.
Dla ułatwienia zakładania pierścieni często zaokrągla się ich zewnętrzne krawędzie (r = 0,080,2). Niekiedy krawędzie pierścieni tłokowych pozostawia się bez załamania w celu lepszego zgarniania oleju. Zewnętrzną powierzchnię obwodową pierścieni tłokowych wykonuje się często nie o kształcie cylindrycznym, lecz lekko stożkowym. Sprzyja to polepszeniu warunków pracy pierścieni i przyśpieszeniu ich dotarcia do gładzi cylindra.
Kształty zamków pierścieni są różne, jednak najbardziej rozpowszechnione są dwa typy: proste i skośne (zwykle pochylone pod.kątem 45°).
Na podstawie doświadczenia stwierdzono, że kształt zamka ma tylko nieznaczny wpływ na przepływ gazów oraz oleju i dlatego lepiej jest stosować pierścienie, których wykonanie jest łatwiejsze, tj. z zamkiem prostym.
Uwzględniając rozszerzalność pierścieni tłokowych w czasie nagrzewania się w zamku przewiduje się zawsze luz w roboczym położeniu pierścienia. Wpływ wielkości luzu w zamku na pracę pierścienia jest niewielki w porównaniu z wpływem luzów, występujących przy nieszczelnym przyleganiu pierścieni do ścianek cylindra. Wielkość luzu w zamkach nowych pierścieni tłokowych, zakładanych do cylindrów silników różnych konstrukcji, waha się najczęściej w granicach od 0,2 do 0,5 mm.