Kolvi rõngad
Kolvirõngad on avatud tüüpi rõngad, mis paigaldatakse minimaalse vahega kolvi välispinnale tehtud spetsiaalsetesse soontesse. Kolvirõngad on CPG tihenduselement, mille kaudu on võimalik saavutada kolbmootorite seadmes vajalik põlemiskambri tihendus.
Kolvirõngaid on kahte tüüpi:
- survekolvi rõngad;
- õlikaabitsa kolvirõngad;
Kaasaegsetel bensiini- ja diiselmootoritel on tavaliselt 3 rõngast:
- esimene (ülemine) surverõngas;
- teine (alumine) surverõngas;
- õli kaabitsa rõngas;
Suure võimendusega bensiinimootoritel võib olla ainult 1 surverõngas, samas kui diiselmootori kolvile saab paigaldada 3 surverõngast.
- Survekolvirõnga kasutamine võimaldab realiseerida libiseva hermeetilise ühenduse ning luua kolvi ja silindri seinte vahele tõhusa labürindi tüüpi tihendi. Tänu survekolvirõngaste kasutamisele on võimalik vältida heitgaaside liigset läbimurdmist põlemiskambrist. Töötava CPG-ga sisepõlemismootori lõhkemisgaaside lubatud koguseks loetakse kuni 1%.
- Kolvirõngad vastutavad lisaks mootoriõli koguse reguleerimise eest, mis jääb silindri seintele, et määrida rõngaid ja kolve endid ning takistada määrdeaine sisenemist põlemiskambrisse. Seda funktsiooni täidab õlikaabits ja osaliselt ka teine surverõngas.
- Kolvirõngaste teine funktsioon on kolbide jahutamine, mis tagatakse kolvist soojuse eemaldamisega, kandes liigset soojust silindri seintele.
Mootori silindrites olevad rõngad töötavad äärmiselt rasketes tingimustes, kuna neil on pidevalt tõsine mehaaniline ja termiline koormus. Sel põhjusel esitatakse erinõuded valmistamismaterjalile, kolvirõngaste konstruktsioonile ja nende kolvi külge kinnitamise meetodile. Kolvirõngad on valmistatud malmist või elastsest legeerterasest. Kulumiskindluse parandamiseks kantakse tootmisprotsessi käigus surverõnga pinnale täiendav kate. Sellise katte materjaliks on kroom või molübdeen.
Kolvirõngastel on spetsiaalne lukk. Kolvirõnga lukk on tegelikult sisselõige. Tänu sellele lukule on elastne rõngas võimeline laienema ja kokku suruma nagu vedru.
Teisisõnu, kolvirõngas ei ole ring, vaid sellel on kaarekujuline kuju, mille otste vahel on lõikepiirkonnas vahe. Pärast kolvirõnga paigaldamist silindrisse surutakse see kokku. Lukupiirkonna vahe väheneb 0,1-0,5 mm-ni, mille määrab mootori konstruktsioon. Samas ei lase lõike suurus kolvirõngal kolvi pesast murduda.
Iga mootorimudeli kolvirõnga kliirensi suurus on rangelt määratletud parameeter. Kolvirõngaste kliirensi suurenemine põhjustab rõhu langust ja gaaside läbimurdmist põlemiskambrist. Tulemuseks on mootori võimsuse kadu. Kolvirõnga kliirensi vähendamine võib põhjustada rõnga kinnijäämist mootori silindrisse pärast soojuspaisumist.
Kolvirõngaste kinnikiilumine põhjustab rõngaste endi purunemist, silindripeeglile täkkeid ja muid kahjustusi. Samuti pakuvad mõned tootjad spetsiaalseid lünkadeta kolvirõngaid.
Õli kaabitsarõngad on paigaldatud surverõngaste alla, need on keerulisema konstruktsiooniga. Õlikaabitsa rõngal on kahe küljega karbi kuju, samuti sisemised pilud. Servad toimivad kaabitsana, mille kaudu eemaldatakse silindri seintelt liigne õli. Õlikaabitsa rõnga pilude kaudu suunatakse määrdeaine kolvi äravooluavadesse.
Kõige tavalisemate rikete hulgas on kolvirõngaste kulumine, hävimine ja liikuvuse kadu. Mootori detonatsioon ja ülekuumenemine põhjustavad sageli kiirenenud kulumist ja hävimist, liikuvus väheneb kolvirõngaste koksimise tagajärjel. Seda tüüpi rikkeid nimetatakse ka kolvirõnga kleepumiseks, kusjuures tavaliselt kleepuvad kõigepealt õlikaabitsa rõngad.
