Klipni prstenovi

UNIVERZITET CRNE GORE

POMORSKI FAKULTET KOTOR

STUDIJSKI PROGRAM:

BRODOMAŠINSTVO

PREDMET:

BRODMAŠINSKI SIMULATORI I PLOVIDBA II; PRIPREMA I

UPRAVLJANJE POSTROJENJEM

SEMINARSKI RAD:

KLIPNI PRSTENOVI

Mentor: Student:

mr Miroslav Vukičević Živković Miloš 06/16

BAR - Januar 2019.

KLIPNI PRSTENOVI

MILOŠ ŽIVKOVIĆ

Sadržaj

1. Uvod.....................................................................................................................................4
2. Vrste klipnih prstenova........................................................................................................7

2.1.

Kompresioni

prstenovi..................................................................................................7
2.1.1. Pravougaoni klipni prsten...................................................................................7
2.1.2. Zašiljeni prsten...................................................................................................8
2.1.3. Prsten zakošen sa unutrašnje strane ili stepenasti prtsen.....................................9
2.1.4. Zašiljeni prstem sa unutrašnjom kosinom na donjoj strani ili stepenikom........10
2.1.5. Prsten klinastog oblika.....................................................................................11
2.1.6. Poluklinasti prsten............................................................................................12

2.2.

Uljni prstenovi.............................................................................................................13

2.2.1. Prsteni strugači.................................................................................................13

2.2.1.1.

Zakošeni urezani prsten.............................................................................14

2.2.1.2.

Zakošeni prsten zatvorenog međuprostora................................................15

2.2.2. Kontrolni prsten...............................................................................................15

2.2.2.1. Jednodjelni kontrolni prstenovi.................................................................17

2.2.2.1.1. Zaobljeno urezani kontrolni prsten.................................................17
2.2.2.1.2. Kontrolni prsten zakošenih ivica....................................................18
2.2.2.1.3. Duplo zakošeni kontrolni prsten.....................................................18

2.2.2.2.

Dvodjelni kontrolni prstenovi...................................................................19

2.2.2.2.1. Zaobljeno urezani kontrolni prsten sa namotanom oprugom..........19
2.2.2.2.2. Kontrolni prsten zakošenih ivica sa namotanom oprugom.............20
2.2.2.2.3. Duplo zakošeni prsten sa namotanom oprugom.............................21
2.2.2.2.4. Zakošeni kontrolni prsten sa hromiranim, profilisanim ispupčenjima

i namotanom oprugom....................................................................21

2.2.2.2.5. Nitrovani profilisani čelični prsten.................................................22

2.2.2.3. Trodjelni kontrolni prstenovi.....................................................................23

2.2.2.3.1. VF sistem.......................................................................................23
2.2.2.3.2. MF sistem.......................................................................................24
2.2.2.3.3. SS50 sistem....................................................................................25

3. Spojevi prstenova...............................................................................................................26
4. Materijali klipnih prstenova...............................................................................................27
5. Uslovi eksploatacije...........................................................................................................29

5.1.

Trenje..................................................................................................................

........29

5.2.

Trošenje.....................................................................................................................

..30

5.3.

Sagorena

površina

klipnih

prstenova...........................................................................31

5.4.

Mikrozavarivanje......................................................................................................

..32

6. Greške pri radu...................................................................................................................34

6.1.

Zaglavljivanje............................................................................................................

.34

KLIPNI PRSTENOVI

MILOŠ ŽIVKOVIĆ

1. Uvod

Motori s unutrašnjim sagorijevanjem pripadaju grupi toplotnih motora koji toplotnu

energiju sagorjelog goriva pretvaraju u mehaničku. Radna materija su sami sagorjeli plinovi.
Proces sagorijevanja goriva, odvajanje toplote radne materije i transformacija jednog dijela toplote
u mehaničku energiju odvija se unutar cilindra motora te se zbog toga nazivaju motori s
unutrašnjim sagorijevanjem (SUS).

Klipna grupa je jedan od glavnih motornih mehanizama. Sastoji se od klipa, klipnih

prstenova i osovinice klipa. U gornjem dijelu plašta klipa nalaze se žlijebovi za klipne prstenove.
Broj žlijebova zavisi od pritiska u taktu sagorijevanja i broju okretaja koljenastog vratila. U gornje
žljebove smještaju se kompresioni prstenovi, a u donje uljni, s tim da trebaju minimalno biti dva
kompresiona i jedan uljni prsten.

Klipni prstenovi su metalne brtve koje imaju zadatak odvojiti komoru sagorijevanja od

kućišta koljenastog vratila i osigurati prenos toplote sa klipa prema košuljici cilindra. Osim toga,
trebaju spriječiti prolaz ulja, koje nije potrebno za podmazivanje, iz kućišta prema komori
sagorijevanja i osigurati jednak sloj maziva na površini cilindra.

Da bi se ovo postiglo, klipni prstenovi moraju biti u kontaktu sa zidom cilindra i žlijebom u

samom klipu. Radijalni kontakt se u globalu postiže djelovanjem inherentne opružne sile prstena
(slika 1). Na donjoj slici prikazane su sile koje djeluju na klipne prstenove. Slika 2 prikazuje
terminologiju koja se najčešće koristi u opisivanju klipnih prstenova.

KLIPNI PRSTENOVI

MILOŠ ŽIVKOVIĆ

Slika 1. Sile koje djeluju na klipne prstenove

Zbog pritiska gasova u komori sagorijevanja, povećavaju se radijalna i aksijalna

komponenta sile u žlijebu klipnog prstena te se time povećava mogućnost brtvljenja. Aksijalni
kontakt se može mijenjati između vrha i donjeg dijela žlijeba zbog interakcije pritiska gasa, inercije
i sila trenja. Klipni prstenovi mogu se izraditi iz legure livenog željeza (dodaci hroma i nikla za
čvrstoću, mangan za žilavost i otpornost na habanje), sivog i nodularnog liva, u toplotno
neobrađenom stanju ili kaljeni, zavisno od pritisaka i primjene kao kompresioni ili uljni prsteni.
Često se sprovodi površinska zaštita hromiranjem. Radne karakteristike klipnih prstenova, tj.
nesmetano brtvljenje protiv gasova sagorijevanja i ulja za podmazivanje, zavise od konstrukcije
motora, toplotnom uticaju i opterećenju zbog sagorijevanja, konstrukciji cilindra i njegovoj izradi,
klipu, korištenom ulju za podmazivanje, gorivu i o kvalitetu i konstrukciji samih prstenova.