Кольцо как символ совершенства

КОЛЬЦО КАК СИМВОЛ СОВЕРШЕНСТВА

]

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ

КОЛЬЦО КАК СИМВОЛ СОВЕРШЕНСТВА

К такому выводу пришел наш корреспондент, побывавший на заводах «Перфект Сёкл».

Андрей СИДОРОВ

Любому автомобильному двигателю, если только это не музейный экспонат, со временем нужен ремонт, к примеру, замена поршневых колец. Есть над чем призадуматься хозяину. Ведь сегодня можно купить любые кольца: дешевые — для «предпродажной» подготовки автомобиля, подороже — для себя. Но попадаются еще третьи, вообще никуда не годные — явная подделка под изделия уважаемых компаний. Как отличить фирму от «фирмы»?

Среди мировых лидеров производства поршневых колец один из ведущих — компания «Перфект Сёкл» (Perfect Circle — совершенное, правильное кольцо), входящая в американскую корпорацию «Дана» (Dana Corporation).

Вначале несколько слов о самой компании. Первое упоминание в летописи восходит к далекому 1895 году, когда появились автомобили с двигателями внутреннего сгорания, а с ними и потребность в запасных частях. Тогда же Чарльз Тетор и заложил первый камень в здание будущей империи по производству комплектующих для альтернативы гужевой тяги. Сегодня, спустя сто лет, «Перфект Сёкл» (далее — «РС») ежегодно выпускает 450 миллионов поршневых колец полутора тысяч типоразмеров. Этого достаточно для двадцати миллионов двигателей! А еще поршни, гильзы, маслосъемные колпачки клапанов и другие комплектующие. Свою продукцию компания поставляет на конвейеры таких китов автомобильной промышленности, как «Форд», «Скания», «Рено», СААБ, ИВЕКО, «Пежо», «Опель», «Вольво», «Ситроен», «Ауди», «Фольксваген», БМВ. Замечена она и в двигателях формулы 1, а это говорит о многом.

На долю европейского подразделения компании, имеющего заводы во Франции и Германии, приходится 70 миллионов колец размером от 50 до 160 миллиметров, то есть практически для любого двигателя.

Мне довелось побывать на одном из заводов, — а их у компании более тридцати в одиннадцати странах мира, — и своими глазами увидеть, как рождается совершенство.

Поршневые кольца — весьма ответственные детали двигателя. От их состояния во многом зависят мощность, крутящий момент, экономичность, да и сама возможность работы мотора. Отсюда и чрезвычайно высокие требования к их конструкции и качеству.

Технари знают, а гуманитариям напомним, что поршневые кольца — это лабиринтное уплотнение камеры сгорания с подвижными упругими элементами. Поршни воспринимают огромное давление раскаленных газов и передают его через поршневые пальцы и шатуны на коленчатый вал двигателя. Чтобы попусту его (давление) не терять, а значит, не уменьшать и без того невысокий КПД двигателя, и придумана такая конструкция. Изнашиваясь, гильзы цилиндров со временем теряют свою идеальную геометрию, деформируются при монтаже и затяжке шпилек головки блока (рис. 1). Кольца должны постоянно прижиматься к столь сложному профилю и повторять его, поэтому им необходима подвижность. И если гильзы и головку блока омывает охлаждающая жидкость, то тепло от поршней отводят, в основном, эти же кольца Кроме того, они соскребают со стенок цилиндров излишки масла.

Чтобы успешно выполнять свою работу, кольца должны плотно прилегать к стенкам цилиндров. Но, как известно, абсолютной герметичности добиться здесь нельзя. Поэтому с незначительным (до 1%) прорывом газа из камеры сгорания в картер приходится мириться. При большем падает мощность двигателя. К тому же изношенные кольца сильнее нагреваются, теряют упругость, хуже прижимаются к стенкам цилиндра, а значит, еще хуже отводят тепло от поршня. Теперь совсем уж недалеко до перегрева и разрушения поршня, а значит — до капитального ремонта двигателя. Поэтому кольца работоспособны до тех пор, пока обеспечивают надежное газоуплотнение силой своей упругости.

Адским условиям работы в современных двигателях (высокие температура, давление, скорость скольжения по гильзе, вибрация и агрессивная среда) в полной мере могут соответствовать лишь кольца, выполненные из высококачественных материалов и по соответствующим технологиям. А это довольно сложно и дорого. Так, на заводах «РС» для изготовления колец используют около двадцати марок стали и чугуна. Это вызвано различными требованиями к кольцам, предназначенным для работы на разных двигателях. Да и на одном моторе они разнятся. Верхнее компрессионное, например, трудится в условиях полусухого трения, и, поскольку оно контактирует с пламенем из камеры сгорания, ему особенно жарко. Поэтому здесь нужен чугун, в структуре которого есть шаровидный графит. Такой лучше противостоит износу.

На металлургическом заводе методом центробежного литья получают трубчатые заготовки для будущих колец. Этот способ дает необходимую структуру отливки и наиболее экономичен. Нарезанные на диски заготовки поступают на завод поршневых колец, где и превращаются в готовые изделия. Сначала торцы дисков шлифуют до номинального размера на специальном автомате. Затем, кочуя от станка к станку, кольцо постепенно обретает свойства согласно своему назначению.

В отличие от подделок, обычно нарезаемых из цилиндрической трубы (так дешевле), пакет дисков обтачивают по копиру, чтобы придать им строго заданную овальную форму. После вырезания замка установленное в цилиндр двигателя кольцо должно прижиматься к стенкам определенным образом — в зоне замка сильнее. Так оно дольше прослужит. Дальше пути колец расходятся — каждому нужна своя обработка. Но ненадолго. Встречаются они в цехе гальванического покрытия хромом или на установке плазменного напыления молибдена — это высший пилотаж технологии, применяемый немногими фирмами.

Часть колец выпускается без покрытия — иногда, особенно при ремонте двигателей, нужны и такие. Но все без исключения проходят притирку в специальных притирочных гильзах с добавлением абразивной пудры. После каждой операции кольца поступают на контроль — метрологический и визуальный. В самом конце технологической цепочки — клеймение, выходной контроль и упаковка. Но о ней чуть позже.

Разумеется, столь трудоемкая продукция не может быть дешевой. Зато немало охотников ее подделывать, используя примитивные и очень «обходные» технологии. Самозваные тезки именитых фирм обычно не утруждают себя даже в точности копирования упаковки. Во-первых, для них это непомерно дорого. Во-вторых, на свете пока хватает растяп, готовых купить «фирму», завернутую хоть в кулек из газеты. Приятно, конечно, когда марка настолько общепризнанна, что ее имя — нарасхват. Но очень накладно. Не принимая никаких мер, заслуженную добрую репутацию вмиг растеряешь. Поэтому компания была вынуждена пойти на смену стиля упаковки. Теперь это не просто тара, но и надежная защита имени: плотный белый картон, тисненая надпись, голограмма — все на высшем уровне. Сами кольца дополнительно упакованы в герметичные бумажные пакетики. Да, такая коробочка сама по себе стоит денег, но приходится идти на эти расходы — имя дороже. Ведь ее лозунг: «Мы ищем лучший путь». И, в отличие от некоторых, у нее это получается.

В этом мы убедились на собственном опыте. На увядающую «шестерку» с двигателем «1500» установили комплект поршневых колец «Рэди фит» (Ready fit) от «РС». Подобрать нужные оказалось несложно — есть каталог на русском языке и кольца для любых двигателей ВАЗа. Износ цилиндров к этому времени составлял 0,09 мм. Клапаны и маслосъемные колпачки в норме. Расход масла — 150–200 см3/100 км в зависимости от скорости.

Сначала никаких улучшений не почувствовали — двигатель как ел масло, так и продолжал, но через 700–800 км пробега сизый дым исчез, а расход масла вернулся в норму. Кольца приработались и, что называется, встали. А мы сделали соответствующий вывод о качестве колец — настоящему «РС» можно верить.

Так выглядит оригинальная упаковка от «РС» (фото слева вверху).

Завод «Технопарк» в Пуасси, Франция.

Рис. 1. Ремонтные поршневые кольца «РС» Ready Fit со снятой верхней фаской могут устанавливаться в изношенные цилиндры без снятия ступеньки: а — обычное кольцо; б — кольцо Ready Fit.

Рис. 2. Такова наглядная картина износа цилиндра. Поэтому к кольцам предъявляется требование «адаптируемости» (то есть они должны хорошо прилегать к стенкам цилиндров, несмотря на их деформацию и неравномерный износ).

Рис. 3. Плазменное напыление молибдена значительно уменьшает потери на трение и увеличивает срок службы колец.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии