ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 2: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT LÀM BẰNG THÉP
Internal combustion engines - Piston rings -Part 2: Rectangular rings made of steel
Lời nói đầu
TCVN 11635-2:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6622-2:2013.
TCVN 11635-2:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 70 Động cơ đốt trong biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 11635 (ISO 6622), Động cơ đốt trong - Vòng găng, bao gồm các phần sau:
- Phần 1: Vòng găng tiết diện chữ nhật làm bằng gang đúc.
- Phần 2: Vòng găng tiết diện chữ nhật làm bằng thép.
Lời giới thiệu
Bộ TCVN 11635 (ISO 6622) là bộ tiêu chuẩn nằm trong hệ thống tiêu chuẩn liên quan đến vòng găng cho động cơ đốt trong kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến. Các bộ tiêu chuẩn khác là TCVN 5735 (ISO 6621), TCVN 11636 (ISO 6623), TCVN 11637 (ISO 6624), TCVN 11638 (ISO 6625), TCVN 11639 (ISO 6626) và TCVN 11640) ISO 6627 (xem chi tiết trong thư mục tài liệu tham khảo).
Các đặc điểm chung và bảng kích thước trong tiêu chuẩn này bao gồm nhiều giá trị khác nhau và các nhà thiết kế khi lựa chọn một kiểu vòng găng cụ thể, phải lưu ý điều kiện hoạt động của vòng găng này.
Nhà thiết kế cũng phải tham khảo các đặc điểm và yêu cầu nêu trong TCVN 5735-3 (ISO 6621-3) và TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) trước khi lựa chọn kiểu vòng găng.
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 2: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT LÀM BẰNG THÉP
Internal combustion engines - Piston rings -Part 2: Rectangular rings made of steel
Tiêu chuẩn này quy định các đặc điểm kích thước chính của các vòng găng tiết diện chữ nhật làm bằng thép, kiểu R, B, BA và M, có đường kính từ 30 mm đến 160 mm, được dùng trên động cơ đốt trong kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến sử dụng trên phương tiện giao thông đường bộ hoặc các ứng dụng khác.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
Không có tài liệu viện dẫn.
Các kiểu vòng găng tiết diện chữ nhật được cho trong các bảng từ 1 đến bảng 5 và các hình 1 đến hình 6. Các đặc điểm chung và kích thước của các đặc điểm này được cho trong các bảng 6 đến bảng 11 và các hình 7 đến hình 22. Bảng 12 và bảng 13 đưa ra các hệ số lực cho các kiểu vòng găng khác nhau, Bảng 13 đưa ra các kích thước và lực cho vòng găng tiết diện chữ nhật.
4 Kiểu vòng găng và ký hiệu ví dụ
4.1 Kiểu R - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng phẳng
4.1.1 Đặc điểm chung
Hình 1 đưa ra các đặc điểm chung của vòng găng kiểu R.
Bảng 13 đưa ra các kích thước và lực.
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
At = 0,005 xh1
Hình 1 - Kiểu R
4.1.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), vòng găng chữ nhật bằng thép với mặt lưng phẳng (R), đường kính danh nghĩa là d1= 60 mm (60) và chiều dày danh nghĩa h1 = 1,2 mm (1,2), thép hợp kim CrSi, phân lớp 62 (MC62), và mặt lưng mạ Crôm với chiều dầy tối thiểu 0,1 mm (CR2). Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO):
Vòng găng TCVN 11635-2 (ISO 6622-2) R - 60 x 1,2-MC62/CR2
4.2 Kiểu B - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng cong
4.2.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và các lực xem trong Bảng 13.
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
Hình 2-Kiểu B
Bảng 1 - Chiều rộng (h8) và các kích thước mặt cong đối xứng
Kích thước tính bằng milimét
h1 | h25 | h26 | Dung sai | h27 | t2, t3 | h8a |
0,8 | 0,20 | 0,40 | ±0,15 | 0,60 | 0,001...0,010 | 0,40 |
1,0 | 0,25 | 0,50 | ±0,15 | 0,75 | 0,001...0,011 | 0,50 |
1,2 | 0,30 | 0,60 | ±0,20 | 0,90 | 0,002...0,012 | 0,60 |
1,5 | 0,35 | 0,75 | ±0,25 | 1,15 |
| 0,80 |
1,75 | 0,35 | 0,85 | ±0,30 | 1,35 | 0,003...0,015 | 1,00 |
2,0 | 0,40 | 1,00 | ±0,30 | 1,60 | 1,20 | |
2,5 | 0,45 | 1,25 | ±0,40 | 2,05 |
| 1,60 |
3,0 | 0,50 | 1,50 | ±0,50 | 2,50 | 0,005...0,020 | 2,00 |
3,5 | 0,55 | 1,75 | ±0,50 | 2,95 | 2,40 | |
* Chiều rộng (h8) chỉ để tham khảo, có thể được sử dụng nếu có sự thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng | ||||||
4.2.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), vòng găng tiết diện chữ nhật bằng thép với mặt lưng cong (B), đường kính danh nghĩa làd1 = 60 mm (60) và chiều dầy danh nghĩa h1 = 1,5 mm (1,5), thép mactenxit (17% Cr), phân lớp 66 (MC66), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (NT) có chiều dầy tối thiểu 0,03 mm (030) trên mặt lưng và 0,010 mm trên mặt đáy. Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO):
Vòng găng TCVN 11635-2 (ISO 6622-2) B - 60 x 1,5-MC66/NT030
4.3 Kiểu BA - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng cong không đối xứng h1 ≥ 1,2 mm
4.3.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 13.
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
Hình 3-Kiểu BA
Bảng 2 - Kích thước mặt lưng cong không đối xứng
Kích thước tính bằng milimét
h1 | h25a | h26 | Dung saih26 | h27 | t2b | t3b |
1,2 | 0,20 c | 0,35 c | ±0,15 | 0,80 c | 0...0,005 | 0,005...0.016 |
0,28 | 0,43 | 0,90 | ||||
1,5 | 0,35 | 0,50 | ±0,15 | 1,15 | 0...0,006 | 0,007...0,022 |
1,75 | 0,35 | 0,55 | ±0,20 | 1,35 | 0...0,007 | 0,008...0,025 |
2,0 | 0,40 | 0,60 | 1,50 | 0,009...0,030 | ||
2,5 | 0,45 | 0,70 | ±0,25 | 1,80 | 0...0,008 | 0,011...0,035 |
3,0 | 0,55 | 0,80 | 2,10 | 0,012...0,038 | ||
3,5 | 0,60 | 0,90 | ±0,30 | 2,40 | 0...0,009 | 0,012...0,040 |
a h25 có thể nhỏ hơn với các vòng găng giảm kích thước cạnh. b t2 và/hoặc t3 có thể được thay đổi theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. c Cạnh dưới nên nhỏ hơn 0,2 mm. | ||||||
4.3.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), vòng găng tiết diện chữ nhật bằng thép với mặt lưng cong không đối xứng (BA), đường kính danh nghĩa là d1 = 80 mm (80) và chiều dầy danh nghĩa h1 = 1,5 mm (1,5), thép mactenxit (17% Cr), phân lớp 66 (MC66), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (N I ) với chiều dầy tối thiểu 0,05 mm (050) trên mặt lưng và 0,015 mm trên các mặt đáy. Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO):
Vòng găng TCVN 11635-2 (ISO 6622-2) BA-80 x 1,5-MC66/NT050
4.4 Kiểu M - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng vát
CHÚ THÍCH: Không bao gồm kiểu vát M1.
4.4.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 13.
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
Hình 4-Kiểu M
Bảng 3 - Kích thước mặt lưng vát
Kích thước tính bằng milimét
Mã | Vòng găng thấm nhơ và mạ hoặc phủ crôm với mặt lưng phẳnga | |||||
Độ vát | Dung sai | Với IFa | Với IFUb | |||
Độ vát | Dung sai | Độ vát | Dung sai | |||
M2 | 30 | +60 0 | 30 | +60 0 | - | - |
M3 | 60 | 60 | 60 | +60 0 | ||
M4 | 90 | 90 | 90 | |||
M5 | 120 | 120 | 120 | |||
a IF và IFU được giải thích trong Hình 24 và Hình 25. b Với vòng găng kiểu M (kiểu có độ xoắn âm) M3, M4 và M5 góc xoắn không được quá 90 % của góc vát tối thiểu c Với vòng găng mạ crôm với mặt lưng vát không phẳng, dung sai được tăng thêm 10 (Ví dụ, M3 = 60: cho các vòng găng kiểu M hoặcvới các vòng găng kiểu M với IF hoặc IFU). d IFU không khuyến khích dùng cho vòng găng có chiều dày ≤1,2 mm. | ||||||
4.4.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), vòng găng tiết diện chữ nhật bằng thép với mặt lưng vát 60' (M3), đường kính danh nghĩa là d1 = 60 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1, = 1,5 mm (2,5), thép hợp kim (CrSi), phân lớp 62 (MC62), và mặt lưng mạ crôm với chiều dầy tối thiểu 0,1 mm (CR2). Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO):
Vòng găng TCVN 11635-2 (ISO 6622-2) M3 - 60 x 1,5-MC62/CR2
5.1 Kiểu R - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng phẳng
5.1.1 Vòng găng thấm Nitơ /vòng găng PVD
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 5 - Vòng găng thấm Nitơ/PVD
5.1.2 Vòng găng mạ hoặc phủ crôm
5.1.2.1 Mặt lưng phủ toàn phần
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 6 - Vòng găng kiểu R mặt lưng phủ toàn phần
5.1.2.2 Mặt lưng phủ ở giữa, h1 ≥ 1,2 mm (không khuyến khích cho vòng găng mạ crôm)
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 7 - Vòng găng kiểu R mặt lưng phủ ở giữa
5.2 Vòng găng kiểu B - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng cong
5.2.1 Vòng găng thấm Nitơ/vòng găng PVD
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 8 - Vòng găng kiểu B thấm Nitơ /PVD
5.2.2 Vòng găng mạ hoặc phủ Crôm
5.2.2.1 Mặt lưng phủ toàn phần
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 9 - Vòng găng kiểu B mặt lưng phủ toàn phần
5.2.2.2 Mặt lưng phủ ở giữa, h1≥ 1,2 mm (không khuyến khích cho vòng găng mạ crôm)
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 10 - Vòng găng kiểu B mặt lưng phủ ở giữa
5.3 Vòng găng kiểu BA - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng cong không đối xứng h1 ≥ 1,2 mm.
5.3.1 Vòng găng thấm Nitơ/PVD
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 11- Vòng găng kiểu BA thấm Nitơ /PVD
5.3.2 Vòng găng mạ hoặc phủ crôm
5.3.2.1 Mặt lưng phủ toàn phần
CHỦ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 12- Vòng găng kiểu BA mặt lưng phủ toàn phần
5.3.2.2 Mặt lưng phủ ở giữa, h1 ≥ 1,2 mm (không khuyến khích cho vòng găng mạ crôm)
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 13 - Vòng găng kiểu BA mặt lưng phủ ở giữa
5.4 Vòng găng kiểu M - Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng vát
5.4.1 Vòng găng vát toàn phần
5.4.1.1 Vòng găng không phủ/thấm Nitơ/PVD
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 14 - Vòng găng kiểu M không phủ/ thấm Nitơ /PVD
5.4.1.2. Vòng găng mạ hoặc phủ Crôm
5.4.1.2.1 Mặt lưng phủ toàn phần
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 15 - Vòng găng kiểu M mặt lưng phủ toàn phần
5.4.1.2.2 Mặt lưng phủ ở giữa h1≥ 1,2 mm (không khuyến khích cho vòng găng mạ crôm)
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 16 - Vòng găng kiểu M mặt lưng phủ ở giữa
5.4.2 Vòng găng tiết diện chữ nhật có mặt lưng vát với một phần bề mặt hình trụ được gia công cơ (LM) hoặc được phủ lớp vật liệu khác (LP)
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 17 - Vòng găng kiểu M có mặt lưng vát với một phần bề mặt hình trụ được gia công cơhoặc được phủ lớp vật liệu khác
Bảng 4 - Kích thước chiều trục h24 của phần bề mặt hình trụ của mặt lưng h24
Kích thước tính bằng milimét
h1 | h24a | h24 |
1,0 | 0,4 | 0,7 |
1,2 | 0,4 | 0,8 |
1,5 | 0,5 | 1,0 |
1,75 | 0,6 | 1,2 |
2,0 | 0,7 | 1,4 |
2,5 | 0,8 | 1,6 |
3,0 | 1,0 | 2,0 |
3,5 | 1,2 | 2,3 |
a Phần bề mặt hình trụ của mặt lưng phải nhìn thấy được. | ||
5.5 Vòng găng kiểu R, B, BA và M (kiểu có độ xoắn dương) - Mặt bụng vát phía trên
a) Thường sử dụng với vòng găng h1 ≥ 1,2 mm | b) Thường sử dụng với vòng găng h1 ≤1,2 mm |
Hình 18 - Cạnh vát mặt bụng (IF)
5.6 Vòng găng kiểu M (kiểu có độ xoắn âm), vát M3 đến M5 - Mặt bụng vát phía dưới
Xem Bảng 3.
Hình 19 - Mặt bụng vát phía dưới (IFU)
Bảng 5 - Kích thước h19 cho vòng găng có h1 1,5 mm
Kích thước tính bằng milimét
d1 | h19 | |
| Dung sai | |
30≤d1≤ 100 | 0,6 x h1 | |
Bảng 6 - Kích thước a3 cho vòng găng có h1≥ 1,5 mm
Kích thước tính bằng milimét
d1 | a3 | |
| Dung sai | |
30≤d1≤ 80 | 0,8x a1 | |
30≤d1≤ 160 | 0,8x a1 | |
5.7 Vòng găng kiểu R, B, BA và M - Mặt lưng và mặt bụng được vê tròn
Hình 20 - Mặt lưng và mặt bụng được vê tròn
Bảng 7 - Kích thước hx và hy
Kích thước tính bằng milimét
d1 | hx | hy |
0,8≤ h1 ≤ 1,5 | 0,25 | 0,30 |
h1 ≥1,5 | 0,30 | 0,40 |
5.8 Vòng găng kiểu R, B, BA và M (phủ toàn phần và phủ ở giữa) - Chiều dầy lớp mạ/phủ
Hình 21 - Chiều dầy lớp mạ/phủ
Bảng 8 - Chiều dầy lớp mạ crôm/lớp phủ
Kích thước tính bằng milimét
Mạ Crôm Mã | Phun phủ Mã | Độ dày min |
CRF | - | 0,005 |
CR1 | SC1 | 0,050 |
CR2 | SC2 | 0,100 |
CR3a | SC3a | 0,150 |
CR4a | SC4a | 0,200 |
a Không khuyến khích sử dụng cho vòng găng có h1≤ 1,2. | ||
Bảng 9 - Chiều dầy lớp phủ PVD
Kích thước tính bằng milimét
Mã | Mặt lưng min. |
PC001 | 0,001 |
PC003 | 0,003 |
PC006a | 0,006 |
PC010a | 0,010 |
PC020a | 0,020 |
PC030a | 0,030 |
PC040a | 0,040 |
a Không áp dụng cho lớp phủ cacbon dạng kim cương (DLC). | |
5.9 Vòng găng kiểu R, B, BA và M - Chiều dầy lớp thấm Nitơ
Hình 22 - Chiều dầy lớp thấm Nitơ
Bảng 10 - Chiều dầy lớp thấm Nitơ
Kích thước tính bằng milimét
Mã | Chiều dầy lớp vỏ Nitơ
| |
Mặt lưng | Các mặt đáy | |
NT030 | 0,03 | 0,010 |
NT050 | 0,05 | 0,015 |
NT070 | 0,07 | 0,020 |
NT090 | 0,09 | 0,020 |
NT110 | 0,11 | 0,030 |
NT130 | 0,13 | 0,030 |
Các lực tiếp tuyến và pháp tuyến cho trong bảng 13 phải được điều chỉnh khi vòng găng có thêm các đặc trưng khác. Với các yếu tố đặc trưng thông thường, phải sử dụng các hệ số điều chỉnh cho trong bảng 12 và bảng 13.
Bảng 11 - Các hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng R, B, BA và M với các đặc trưng IF và mặt vát
M2 hoặc M3 | Hệ số |
|
M4 hoặc M5 | IF | |
0,98 | 0,96 | 0,88 |
Bảng 12 - Các hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng được mạ phủ crôm, phủ PVD và thấm nitơ kiểu R, B, BA và M (mặt lưng phủ toàn phần và phủ ở giữa)
d1 mm | HệSố | |||||||
CRF/PC001... PC030 | CR1/PC040 | CR2/SC1 | CR3 | SC2 | CR4/SC3 | SC4 | NT030...NT130 | |
30 ≤ d1 ≤ 50 | 1 | 0,80 | 0,71 | - | 0,63 | - | - | 1,03 |
50≤ d1 ≤ 75 | 1 | 0,87 | 0,81 | 0,75 | 0,75 | 0,69 | 0,64 | 1,03 |
75≤d1 ≤ 100 | 1 | 0,91 | 0,86 | 0,82 | 0,82 | 0,78 | 0,74 | 1,03 |
100≤d1 125 | 1 | 0,94 | 0,89 | 0,86 | 0,86 | 0,82 | 0,79 | 1,03 |
125 ≤ d1 160 | 1 | 0,93 | 0,91 | 0,89 | 0,89 | 0,86 | 0,83 | 1,03 |
Xem bảng 13
Bảng 13 - Kích thước và lực của vòng găng tiết diện chữ nhật kiểu R, B, BA, và M làm bằng thép
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 13 (Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 13 (Tiếp theo)
Kích thước tinh bằng milimét
Bàng 13 (Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bàng 13 (Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 13(kết thúc)
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 5906 (ISO 1101), Đặc tính hình học của sản phẩm (GPS) - Dung sai hình học - Dung sai hình dạng, hướng, vị trí và độ đảo.
[2] TCVN 5735-1 (ISO 6621-1), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 1: Từ vựng
[3] TCVN 5735-2 (ISO 6621-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Phương pháp đo
[4] TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 3: Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu
[5] TCVN 5735-5 (ISO 6621-5), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 5: Yêu cầu chất lượng
[6] TCVN 11636 (ISO 6623), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Vòng găng tiết diện lưỡi cạo làm bằng gang đúc
[7] TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 1: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng gang đúc
[8] TCVN 11637-2 (ISO 6624-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng gang đúc
[9] TCVN 11637-3 (ISO 6624-3), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 3: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng thép
[10] TCVN 11637-4 (ISO 6624-4), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 4: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng thép
[11] TCVN 11638 (ISO 6625), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu
[12] TCVN 11639 (ISO 6626-1), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu có lò xo xoắn chịu tải
[13] TCVN 11639-2 (ISO 6626-2), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu có lò xo xoắn, chiều dày nhỏ làm bằng gang đúc
[14] TCVN 11639-3 (ISO 6626-3), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 3: Vòng găng dầu lò xo xoắn làm bằng thép
[15] TCVN 11640 (ISO 6627), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu có vòng đệm đàn hồi.
[16] TCVN 5735-4 (ISO 6621-4), Động cơ đốt trong-Vòng găng - Phần 4: Đặc điểm chung.