Zašto svaki klip cilindra ima tri klipna prstena?
Motor vašeg automobila je pravo inženjersko čudo, oslanjajući se na kombinaciju ekstremno preciznih tolerancija i visokih pritisaka kako bi proizveo snagu i obrtni moment. U suštini, stvara se stotine eksplozija u minuti u više cilindara, a te eksplozije pokreću radilicu, koja zatim prenosi snagu na pogonski sklop. Prostor u kojem se te eksplozije odvijaju naziva se komora za sagorevanje, i ona mora biti zaptivena kako bi sva energija ostala tamo gde treba. U suprotnom, šta bi sprečilo da eksplozija prođe pored klipa ili da ulje dospe u komoru za sagorevanje? Tu na scenu stupaju klipni prstenovi.
Automobili najčešće imaju između dva i dvanaest cilindara, ujedno i klipova (osim ako neko vozi Bugattijeve modele ili neki automobil sa Wankelovim motorom, koji je drukčije koncepcije). Svaki od tih klipova ima tri prstena, poznati kao klipni prstenovi. To deluje logično, ali zašto uopšte postoje?
Kratak odgovor je da klipni prstenovi zaptivaju deo cilindra u kojem se odvija eksplozija od dela u kojem se nalazi ulje, a istovremeno podmazuju zidove cilindra. Preciznije, gornja dva prstena, kompresioni i takozvani „brisni“, održavaju kompresiju u cilindru. Donji prsten, poznat kao uljni prsten, uklanja višak ulja sa zida cilindra i raspoređuje preostali sloj, obezbeđujući pravilno podmazivanje. Svaki od ova tri prstena ima drugačiju konstrukciju i funkciju, pa nisu međusobno zamenljivi.
Prva dva prstena, gornji i srednji, zaduženi su za održavanje kompresije. Klip funkcioniše poput klipa šprica: kada se povuče unazad, uvlači smešu vazduha i goriva. Ako se sada zamisli zatvaranje vrha šprica i snažno se gurne klip, to je ono što se dešava pre nego što svećica zapali smešu. Vazduh se sabija na mali deo prvobitne zapremine, a zatim eksplozija širi taj vazduh i gura klip nazad, stvarajući rad.
Kao i kod šprica, svako curenje vazduha znači gubitak kompresije. Tu ulogu ima gornji prsten, te on zaptiva prostor između klipa i cilindra. Drugi prsten dodatno održava to zaptivanje i sprečava da ulje uđe u komoru za sagorevanje, jer uljni prsten sam po sebi ne obezbeđuje potpuno zaptivanje. Drugim rečima, drugi prsten razdvaja gornji i donji deo, dok je prvi ključan za kompresiju.
Na kraju dolazi uljni prsten. Kao što ime kaže, on najviše dolazi u kontakt s motornim uljem. Njegova uloga je da održava tanak, konstantan sloj ulja na zidu cilindra, sprečavajući trenje ostalih prstenova. Takođe uklanja višak ulja koji dolazi od ležajeva klipnjače. Taj sloj se zatim dodatno smanjuje prolaskom kroz prva dva prstena, tako da u komoru za sagorevanje dospeva minimalna količina ulja. Upravo zato je važno koristiti ulje odgovarajuće viskoznosti.
Najvažniji znaci istrošenih ili oštećenih klipnih prstenova su gubitak snage i povećana potrošnja ulja. To se dešava zato što nastaje zazor između zida cilindra i prstena, pa kompresija „beži“ na jednu stranu, a ulje prodire na drugu. Često se javlja i plavi dim neprijatnog mirisa, kao i neravnomeran rad motora. Ovo je jedan od načina na koji motor vremenom gubi snagu.
Gornja dva prstena imaju još dve važne funkcije: održavanje pravilnog položaja klipa i kontrolu temperature. Prva je očigledna, klip ne sme biti pod uglom jer bi mogao da struže o cilindar. Druga se odnosi na odvođenje toplote: materijali od kojih su prstenovi napravljeni provode toplotu i prenose je na zidove cilindra. To omogućava kontrolisano upravljanje temperaturom i efikasniji rad motora. Međutim, sagorelo ulje može stvoriti naslage ugljenika, što dodatno pogoršava zazore i otežava odvođenje toplote.
Zamena klipnih prstenova je obično vrlo zahtevan posao, jer zahteva potpuno rastavljanje donjeg dela motora. Srećom, prstenovi su izrađeni od izuzetno izdržljivih i termootpornih materijala, pa uz normalnu upotrebu mogu trajati dugo, u zavisnosti od načina vožnje.
Za kraj da dodamo da su karike drugi naziv za klipne prstonove…
AutoRepublika
(228)
Lepo i lagano štivo.
I da dodam da kod dvotaknih (automobilskih)motora DKW,IFA sva tri klipna prstena su kompresiona.Nije pravilo za sve 2T agregate.
Očito da nije pravilo. Tomosovi mopedi su imali po 2 karike.
Funkcionalno, objašnjena razlika međ prstenovima.
Interesuje me konstruktivni deo. U čemu je razlika u konstrukciji prstenova.
Sam naslov nije baš tačan. Postoji veliki broj vozila (četvorotaktnih) sa 2 ili 4 karike po klipu. Dvotaktni motori imaju 2 karike po klipu. O klipu i karikama i njihovoj funkcionalnosti moglo bi se pisati XXXX naučnih radova. Elem, sama konstrukcija, oblik i materijali karika su toliko raznovesni da je nemoguće lako to opisati. Poenta jeste što karika mora da ima zazor koji se kreće u datim tolerancijama, da karika ima osobine radijalne opruge, a da opet u predviđenom položaju bude idealan kružni presek. Sam zazor je sam po sebi veliki nedostatak – oblik dilatacije, a opet jedini način funkcionisanja… Pročitaj više »
👍
Jedna primedba za dodatne funkcije klipnih prstenova u gornjem tekstu: „Gornja dva prstena imaju još dve važne funkcije: održavanje pravilnog položaja klipa i kontrolu temperature.“ Gornja dva prstena NE održavaju pravilan položaj klipa, već se klip za vreme kretanja uvek oslanja svojim bočnim stranama na stubline cilindra, što mu daje pravu poziciju u odnosu na cilindar. Drugo, klipni prstenovi odvode deo toplote sa klipa na stubline, ali daleko od toga da mogu da KONTROLIŠU temperaturu klipa. Njihova kontaktna površina sa stublinama je mala, pa je i prenos toplote mali. Pored odvođenja toplote sa tela klipa na hladnije stubline, klip se… Pročitaj više »