Роторно-лопастной. Не "ножницы", но похоже.

[RVD]

...Не верь глазам своим, но есть бочкообразные)

Это не совсем верно (точнее совсем не верно) то что изображено на картинке. Да, износ может довести кольцо до такого состояния, но новыми кольца такими не делают. Чтобы кольцо не драло цилиндр, его кромки затупляют, делая радиусными, и радиус там в районе 0.1 - 0.2 мм, не более.. И пока радиус на кромке есть, износ минимален. А радиус дает возможность попадать микроскопическому количеству масла на рабочую поверхность скользящего кольца.
А если сделать "бочку", то газы начинают отжимать кольцо от цилиндра, тогда как при проектировании закладывается иная картина, выборку (ступеньку) делают обычно с внутренней стороны кольца, тем самым увеличивают удельное давление кольца на зеркало цилиндра.

Применение малозольных масел связано с ухудшением смазывающих свойств масел, они значительно хуже работают в парах трения, снижая верхний предел работоспособности подшипников скольжения, они хуже держат температуру, теряя вязкость до нуля.

 

[Stak]

А если сделать "бочку", то газы начинают отжимать кольцо от цилиндра

Зачем тогда их делают?
Кстати, с несимметичной бочкой широким основанием вверх (см. фото) - прижим почти не упадёт.

 

[RVD]

Давайте уточним, поршневых машин великое количество. Это не только четырёхтактные поршневые двигатели, но и двухтактники, и наконец все виды компрессоров и гидравлических машин.

Есть специальные кольца под определенную эпюру сил на зеркало цилиндра. Мы можем даже не догадываться для каких целей кто и как их использует.

У классических моторов, которые имеют по 350-500 тыс км. пробега применяются в основном наборы из трёх колец со "стандартными" параметрами:
-первое, чисто компрессионное кольцо, в основном ромбического типа (для самоочистки);
-второе кольцо, так называемое "минутка", оно имеет наклон в сторону картера 0.5-1 градус, и обладает и компрессионным эффектом и одновременно обладает элементами маслосъемного кольца;
-третье кольцо маслосъёмное, с двумя кромками скребкового типа.

Кольца на рисунке, вполне вероятны для двухтактников, где невысокие давления сжатия и горения, и где масляный туман обволакивает кольцо не со стороны картера, а со стороны камеры сгорания. Для классического поршневого мотора они неприемлемы, так как поршневые кольца описанные мною выше выполняют строго заданные ими функции. Если функционал меняется, то и кольца тоже могут измениться.

Два слова о "бочкообразности", на мой взгляд, последняя появляется вследствие перекладки поршня в ВМТ, от абразивного износа, от некруглости цилиндра, от большого зазора в замке.

 

[RVD]

Нашел в интернете, что "бочкообразность" применяется исключительно для прирабатываемости колец. Ну так это слой в несколько соток, а то и микрон. В таком случае и подшипники тоже делают "бочкообразными", в целях прирабатываемости поверхностного слоя.

 

[Stak]

Кольца на рисунке, вполне вероятны для двухтактников,

Условия работы колец в "бублике" - близки к Ванкелю и двухтактникам, имхо.
И судя по сайту - это и есть кольца для 2Т ДВС, там так и написано.

piston-rings-type-c | METEOR PISTON S.r.l.

www.meteorpiston.com

Наука (не наша) пишет, что бочкообразное кольцо обычно ставят первым, для снижения мех. потерь.

https://www.researchgate.net/publication/268449034_Effect_of_top_compression_piston_ring_profile_on_the_fuel_efficiency_of_IC_engine

 

[RVD]

1. 4Т в первом столбце таблицы на скриншоте, это именно про четырехтактные, в шапке таблицы так написано.
2. Условия работы колец в "бублике" - близки к Ванкелю и двухтактникам, имхо.

Заявлять можно о чём угодно, на сегодня "бочкообразность" применяют для прирабатываемости колец. Если наши узкоглазые товарищи решили что для них это прорыв, никто не запрещает им это выпускать.
В Ванкеле только одна радиальная лопатка работает в "сухом" варианте и для неё на трохоиде специально выведен ряд отверстий для лубрикаторной смазки, а здесь 4-6 рядов колец на каждом поршне, а их 3 комплекта !!!, условия работы просто несопоставимы. Точек ввода смазки для таких несколько последовательно устанавливаемых колец нужны десятки !!!

Зачем и кому нужен этот бред.

 

[Stak]

на сегодня "бочкообразность" применяют для прирабатываемости колец. Если наши узкоглазые товарищи решили что для них это прорыв, никто не запрещает им это выпускать.

Не только. Первые же пара ссылок - говорят что основная цель применения таких колец - снижение мех. потерь.

IJSRDV2I3601.pdf - Yandex Documents

docs.yandex.ru

https://www.mdpi.com/2075-4442/8/8/83

 

[RVD]

Не только. Первые же пара ссылок - говорят что основная цель применения таких колец - снижение мех. потерь.

Повторюсь, обосновать можно всё что угодно, особенно на бумаге. Но есть хорошее правило: "от добра, добра не ищут".

 

[Stak]

Повторюсь, обосновать можно всё что угодно, особенно на бумаге. Но есть хорошее правило: "от добра, добра не ищут".

"Нет оснований не верить господину инспектору)"

https://www.mdpi.com/2075-4442/8/8/83

 

[Stak]

В Ванкеле только одна радиальная лопатка работает в "сухом" варианте и для неё на трохоиде специально выведен ряд отверстий для лубрикаторной смазки, а здесь 4-6 рядов колец на каждом поршне, а их 3 комплекта

Если в Ванкеле хватает (там больше не поставить, но работает же? ) одной лопатки, зачем в "бублике" намного больше? Имхо, по одному компрессионному бочкообразном кольцу на каждом конце "сардельки" (итого, по 2 кольца между каждой камерой) - достаточно. Отверстия лубрикаторов - после впускных окон, по ходу вращения.
Маслосьемных колец - нет, они тут не нужны. "Сарделек" четыре, итого 8 колец всего.


К вопросу -"а зачем такой ДВС в принципе нужен? " - ну, интересно же попробовать придумать/сделать более удачный, устранить недостатки предшественников... что бы хоть 50ч наработать мог, а не 2.5ч, и стоил не как крыло от боинга (...12 сателлитов у Манжелевского, и т. п)))
так-то бублики прикольные, как идея)))

Итого, собирая в кучу все ноу-хау, которые необходимы в принципиально рабособном бублике:

1. Бочкообразный профиль кромки колец (совместимость геометрии с бубликом) - ок
2. Разгрузка колец от действия центробежной силы подвижными грузиками - ок
3. Лубрикаторная смазка бублика - ок
4. Уплотнения между бубликом и дисками - в принципе, ок. Лабиринтные, подача воздуха в зазор... Хотя я бы ещё посмотрел в сторону кольцевых уплотнений, типа торцевых у Ванкеля.
5. Поршни со съёмной жаропрочной накладкой, я-ля jumo204 - ок. Нужны и для п. п. 2.
6. Технология изготовления и доводки (расточка, шлифование, упрочнение поверхности, хонингование... ) самого бублика, выбор плоскости разъёма - тут надо ещё думать. Продольный разъём, как у Манжелевского - имеет существенные недостатки. По технологии упрочнения - перспективы есть у МДО и ИУ (исковое упрочнения в газовой среде) .

 

[RVD]

"Нет оснований не верить господину инспектору)"

https://www.mdpi.com/2075-4442/8/8/83

Прочитал, бумажные исследования всегда показывают те цифры, которые вы в них заложите. Реальность, как правило редко подтверждает написанное. Наилучшими трибологическими свойствами обладают поршневые кольца из керамики, типа из нитрида кремния, двуокиси циркония, и у них реально можно поднять квалитет до 17 класса, тогда ка у металлических колец он заканчивается на 14.

 

[RVD]

? Имхо, по одному компрессионному бочкообразном кольцу на каждом конце "сардельки" (итого, по 2 кольца между каждой камерой) - достаточно. Отверстия лубрикаторов - после впускных окон, по ходу вращения.

Ваш анализ ничего не стоит, потому что он не подтвержден практикой.

О птичках, лубрикатор смазки может смочить только одиночное уплотнение, и на очень ограниченном секторе. Ваше многорядное уплотнение нечем смазывать, кроме колец первого ряда, а чтобы смазать окружность в 360 градусов, отверстий нужно не менее 20, а то и больше.Вы еще забыли про стыки поршней и дисков, которые его тянут, и остальные плоскости, и охлаждение самих поршней. Ничего этого нет и в помине.

Все ваши рассуждения строятся на базе следующей "теории" : "Если бы бы, да кабы, да во рту росли грибы, был бы не рот, а целый огород".

 

[Stak]

Практикой подтверждать дорого, а у нас денег нет) хотя, вон у Маска "эмпирический метод проектирования" - вполне прокатывает на практике 😊
Одного ряда лубрикаторов за впускными окнами (всего два) достаточно, т. к. в бублике сардельки по кругу ездят (с переменной скоростью)

 

[Stak]

Реальность, как правило редко подтверждает написанное.

Я же вам приводил примеры реально существующих и продающихся колец с бочкообразными профилем?

 

[Kazakov]

Квалитет допусков размеров повышается по снижению числа обозначения. Шестой квалитет точнее седьмого. Только для уточнения.

 

[RVD]

Квалитет допусков размеров повышается по снижению числа обозначения. Шестой квалитет точнее седьмого. Только для уточнения.

Вы правы. Акцент был сделан неверно.

Посыл был в том, что параметр "Ra" у металлов заканчивается на более высокой отметке, чем у керамики.

 

[RVD]

Практикой подтверждать дорого, а у нас денег нет)

Открою главный "секрет", почему бочкообразность ближе к теории, чем к практике: "Основная функция колец состоит в отводе тепла от поршня", на их долю приходится до 70% переноса тепла из поршня в гильзу цилиндра, а степень отвода теплоты определяется площадью прилегания кольца к зеркалу цилиндра. Если зона прилегания поршневого кольца недостаточна, то поршень ждёт прогар. Кольца с линейным контактом типа бочкообразности или неравномерный износ гильзы цилиндра (к примеру овальность), т.е. в случаях где кольцо прилегает только частью своей площади, предрасполагают входу в аварийный режим работы.