Повышение эффективности уплотнения в сопряжении поршневое кольцо – гильза цилиндра путем снижения погрешностей при расчете формы кольца в свободном состоянии

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Piston rings Kolbenringe. – URL: https://www.enginepartsuk.net/sites/default/files/goetze-rings-cat.pdf (дата обращения: 15.12.2025).

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.