madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1584Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиПовышение эффективности уплотнения в сопряжении поршневое кольцо – гильза цилиндра путем снижения погрешностей при расчете формы кольца в свободном состоянииIncreasing the sealing efficiency of the piston ring-cylinder liner interface by reducing the errors in calculating the shape of the ring in its free stateНикитинПавел ДмитриевичNikitinPavel D.

ассистент

assistant

nilppr@rambler.ruАсоянАртур РафиковичAsoyanArtur R.

д-р техн. наук, доцент 

Doctors of Sciences (Technical), Associate Professor 

asoyan.ar@mail.ruНикитинДмитрий АнатольевичNikitinDmitry A.

д-р техн. наук, доцент

Doctors of Sciences (Technical), Associate Professor

nilppr@rambler.ruСафоновВалентин ВладимировичSafonovValentin V.

д-р техн. наук, профессор

Doctors of Sciences (Technical), Professor

safonow2010sgau@yandex.ruЧекмаревВасилий ВасильевичChekmarevVasily V.

д-р техн. наук, доцент

Doctors of Sciences (Technical), Associate Professor

chekmarev.v@yandex.ruАсоянИгорь АртуровичАsoyanIgor A.

аспирант

 Postgraduate student

ig.asoyan@yandex.ruРоссийский университет дружбы народов имени Патриса ЛумумбыРоссияRUDN UniversityRussian FederationМосковский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ); Российский университет дружбы народов имени Патриса ЛумумбыРоссияMADI; RUDN UniversityRussian FederationСаратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. ВавиловаРоссияSSU GBERussian Federation20263103202601(47)44Copyright © Никитин П.Д., Асоян А.Р., Никитин Д.А., Сафонов В.В., Чекмарев В.В., Асоян И.А., 20262026Никитин П.Д., Асоян А.Р., Никитин Д.А., Сафонов В.В., Чекмарев В.В., Асоян И.А.Nikitin P.D., Asoyan A.R., Nikitin D.A., Safonov V.V., Chekmarev V.V., Аsoyan I.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1584

В настоящее время в Российской Федерации активно ведутся работы по снижению зависимости от импортных комплектующих во всех отраслях народного хозяйства. В частности, зависимости от импортных комплектующих и технологий в отрасли поршневого двигателестроения. Так, одной из наиболее важных деталей в обеспечении нормативных параметров работы цилиндропоршневой группы являются поршневые кольца. Именно они обеспечивают надежное уплотнение камеры сгорания от картерной полости. Авторами показано, что известные из открытой печати методы расчета формы колец в свободном состоянии имеют существенные погрешности, влияющие на качество их изготовление и эффективность их работы в процессе эксплуатации силового агрегата. В связи с чем, целью исследования является поиск путей повышения точности расчета формы поршневых колец в свободном состоянии, для формирования технических решений и предложений производителям поршневых колец для двигателей внутреннего сгорания. В качестве объекта исследования выбрано верхнее поршневое кольцо двигателя КАМАЗ-740. В работе авторами предложены некоторые пути повышения точности расчета, оказывающие положительное влияние на эффективность уплотнения камеры сгорания поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Currently, the Russian Federation is actively working to reduce its dependence on imported components in all sectors of the national economy. In particular, the dependence on imported components and technologies in the piston engine manufacturing industry. One of the most important components in ensuring the proper functioning of the cylinder-piston group is the piston rings. These rings provide a reliable seal between the combustion chamber and the crankcase. The authors have shown that the methods of calculating the shape of rings in a free state, known from the open literature, have significant errors that affect the quality of their manufacture and the efficiency of their operation during the operation of the power unit. Therefore, the purpose of this study is to find ways to improve the accuracy of calculating the shape of piston rings in a free state, in order to develop technical solutions and suggestions for manufacturers of piston rings for internal combustion engines.The upper piston ring of the KAMAZ-740 engine was selected as the object of research. In this work, the authors propose some ways to improve the accuracy of calculations, which have a positive effect on the efficiency of sealing the combustion chamber of a piston internal combustion engine.

поршневое кольцоформа поршневого кольца в свободном состоянииэпюра радиального давленияpiston ringfree piston ring shaperadial pressure plotReferencesЗагребин, Г. Г. Научное обоснование процесса формообразования поршневых колец судовых дизелей : специальность 05.02.08 "Технология машиностроения" : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Загребин Герман Георгиевич. – Саратов, 1999. – 405 с. – EDN QDBTZF.Загребин, Г. Г. Научное обоснование процесса формообразования поршневых колец судовых дизелей : специальность 05.02.08 "Технология машиностроения" : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Загребин Герман Георгиевич. – Саратов, 1999. – 405 с. – EDN QDBTZF.Моделирование теплового состояния и расчет на заедание пар трения базовых теплонапряженных деталей поршневых двигателей : Серия: Научная мысль / В. Г. Заренбин, Н. Д. Чайнов, С. Ю. Руссинковский, М. П. Р. Вальехо. – Москва : Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр ИНФРА-М», 2024. – 202 с. – ISBN 978-5-16-019033-4. – DOI 10.12737/2083543. – EDN WRLTUT.Моделирование теплового состояния и расчет на заедание пар трения базовых теплонапряженных деталей поршневых двигателей : Серия: Научная мысль / В. Г. Заренбин, Н. Д. Чайнов, С. Ю. Руссинковский, М. П. Р. Вальехо. – Москва : Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр ИНФРА-М», 2024. – 202 с. – ISBN 978-5-16-019033-4. – DOI 10.12737/2083543. – EDN WRLTUT.Руссинковский, С. Ю. Моделирование теплового состояния базовых теплонапряженных деталей двигателей внутреннего сгорания при согласованных граничных условиях теплообмена в сопряжениях / С. Ю. Руссинковский, Н. Д. Чайнов, М. С. Новиков // Двигателестроение. – 2025. – № 2(300). – С. 14-22. – EDN ZRSHKI.Руссинковский, С. Ю. Моделирование теплового состояния базовых теплонапряженных деталей двигателей внутреннего сгорания при согласованных граничных условиях теплообмена в сопряжениях / С. Ю. Руссинковский, Н. Д. Чайнов, М. С. Новиков // Двигателестроение. – 2025. – № 2(300). – С. 14-22. – EDN ZRSHKI.Симдянкин, А. А. Повышение качества поршневых колец технологическим обеспечением приспособляемости кольца к цилиндру: специальность 05.02.08 «Технология машиностроения»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Симдянкин Аркадий Анатольевич ; СГТУ. – Саратов, 1992. – 23 с.Симдянкин, А. А. Повышение качества поршневых колец технологическим обеспечением приспособляемости кольца к цилиндру: специальность 05.02.08 «Технология машиностроения»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Симдянкин Аркадий Анатольевич ; СГТУ. – Саратов, 1992. – 23 с.Егурнов, Н. В. Математическое моделирование приспособляемости поршневых колец к стенке гильзы двигателя внутреннего сгорания / Н. В. Егурнов., А. А. Симдянкин // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2000. – № 2. – С. 114-119.Егурнов, Н. В. Математическое моделирование приспособляемости поршневых колец к стенке гильзы двигателя внутреннего сгорания / Н. В. Егурнов., А. А. Симдянкин // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2000. – № 2. – С. 114-119.Расчет условий теплообмена в зоне поршневых колец при моделировании теплового состояния деталей цилиндропоршневой группы двигателей / С. Ю. Руссинковский, Н. Д. Чайнов, В. Г. Заренбин, М. С. Новиков // Двигателестроение. – 2025. – № 4(302). – С. 16-23. – EDN ZKANUI.Расчет условий теплообмена в зоне поршневых колец при моделировании теплового состояния деталей цилиндропоршневой группы двигателей / С. Ю. Руссинковский, Н. Д. Чайнов, В. Г. Заренбин, М. С. Новиков // Двигателестроение. – 2025. – № 4(302). – С. 16-23. – EDN ZKANUI.Повышение износостойкости и эффективности работы поршневого уплотнения двигателей внутреннего сгорания / А. К. Каукаров, Г. Б. Бакыт, Б. У. Жаманбаев [и др.] // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева. Серия: Технические науки и технологии. – 2024. – № 3(148). – С. 253-264. – DOI 10.32523/2616-7263-2024-148-3-253-264. – EDN BIJUDA.Повышение износостойкости и эффективности работы поршневого уплотнения двигателей внутреннего сгорания / А. К. Каукаров, Г. Б. Бакыт, Б. У. Жаманбаев [и др.] // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева. Серия: Технические науки и технологии. – 2024. – № 3(148). – С. 253-264. – DOI 10.32523/2616-7263-2024-148-3-253-264. – EDN BIJUDA.Piston rings Kolbenringe. – URL: https://www.enginepartsuk.net/sites/default/files/goetze-rings-cat.pdf (дата обращения: 15.12.2025).Piston rings Kolbenringe. – URL: https://www.enginepartsuk.net/sites/default/files/goetze-rings-cat.pdf (дата обращения: 15.12.2025).Yamamoto, K. Dynamic Contact Analysis of Piston Ring in Distorted Cylinder Bore / K. Yamamoto, M. Ochiai // Transactions of Society of Automotive Engineers of Japan. – 2019. – Vol. 50, No. 1. – P. 61-66. – DOI 10.1299/jsmemecj.2016.J0720201.Yamamoto, K. Dynamic Contact Analysis of Piston Ring in Distorted Cylinder Bore / K. Yamamoto, M. Ochiai // Transactions of Society of Automotive Engineers of Japan. – 2019. – Vol. 50, No. 1. – P. 61-66. – DOI 10.1299/jsmemecj.2016.J0720201.Liu, Y. Development and application of ring-pack model integrating global and local processes. Part 1. / Y. Liu, T. Tian // SAE International Journal of Engines. – 2017. – Vol. 10, No. 4. – P. 1927-1939. – DOI 10.4271/2017-01-1043.Liu, Y. Development and application of ring-pack model integrating global and local processes. Part 1. / Y. Liu, T. Tian // SAE International Journal of Engines. – 2017. – Vol. 10, No. 4. – P. 1927-1939. – DOI 10.4271/2017-01-1043.Оценка целесообразности корректировки формы поршневых колец при их изготовлении на токарно-фрезерном станке HCFX-2 путем использования масштабного устройства / П. Д. Никитин, А. Р. Асоян, Д. А. Никитин [и др.] // Наука в центральной России. – 2025. – № 6(78). – С. 66-72. – DOI 10.35887/2305-2538-2025-6-66-72. – EDN HVZKSY.Оценка целесообразности корректировки формы поршневых колец при их изготовлении на токарно-фрезерном станке HCFX-2 путем использования масштабного устройства / П. Д. Никитин, А. Р. Асоян, Д. А. Никитин [и др.] // Наука в центральной России. – 2025. – № 6(78). – С. 66-72. – DOI 10.35887/2305-2538-2025-6-66-72. – EDN HVZKSY.Курицын, С. Ю. Методика расчета определения размеров конструктивно доработанного поршневого кольца нового уплотнения деталей цилиндропоршневой группы судового дизеля / С. Ю. Курицын, Ю. И. Матвеев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2025. – № 3. – С. 43-50. – DOI 10.24143/2073-1574-2025-3-43-50. – EDN YDVFFQ.Курицын, С. Ю. Методика расчета определения размеров конструктивно доработанного поршневого кольца нового уплотнения деталей цилиндропоршневой группы судового дизеля / С. Ю. Курицын, Ю. И. Матвеев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2025. – № 3. – С. 43-50. – DOI 10.24143/2073-1574-2025-3-43-50. – EDN YDVFFQ.Influence of the Piston Ring Shape in a Free State on the Efficiency of Sealing the Combustion Chamber / D. A. Nikitin, P. D. Nikitin, A. R. Asoyan [et al.] // 2021 Intelligent Technologies and Electronic Devices in Vehicle and Road Transport Complex, TIRVED 2021 - Conference Proceedings, Moscow, 11–12 ноября 2021 года. – Moscow, 2021. – DOI 10.1109/TIRVED53476.2021.9639210. – EDN SJNSOF.Influence of the Piston Ring Shape in a Free State on the Efficiency of Sealing the Combustion Chamber / D. A. Nikitin, P. D. Nikitin, A. R. Asoyan [et al.] // 2021 Intelligent Technologies and Electronic Devices in Vehicle and Road Transport Complex, TIRVED 2021 - Conference Proceedings, Moscow, 11–12 ноября 2021 года. – Moscow, 2021. – DOI 10.1109/TIRVED53476.2021.9639210. – EDN SJNSOF.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.