ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 1: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN HÌNH CHÊM LÀM BẰNG GANG ĐÚC
Internal combustion engines - Piston rings - Part 1: Keystone rings made of cast iron
Lời nói đầu
TCVN 11637-1:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6624-1:2001.
TCVN 11637-2:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC70 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 11637 (ISO 6624), Động cơ đốt trong - Vòng găng, bao gồm các phần sau:
- Phần 1: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng gang đúc.
- Phần 2: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng gang đúc.
- Phần 3: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng thép.
- Phần 4: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng thép.
Lời giới thiệu
Bộ TCVN 11637 (ISO 6624) 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 11635 (ISO 6622), TCVN 11636 (ISO 6623), 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 các 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 1: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN HÌNH CHÊM LÀM BẰNG GANG ĐÚC
Internal combustion engines - Piston rings - Part 1: Keystone rings made of cast iron
Tiêu chuẩn này quy định các đặc điểm kích thước chính của các vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng gang đúc, kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA và KM có đường kính từ 70 mm đến 200 mm, được sử dụng trên động cơ đốt trong kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến.
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).
TCVN 5735-4 (ISO 6621-4), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 4: Đặc tính kỹ thuật chung.
Các kiểu vòng găng tiết diện hình chêm được cho trong các Bảng 1 đến Bảng 3 và các Hình 1 đến Hình 8. Các đặc điểm chung và kích thước của các đặc điểm này được cho trong các Bảng 4 đến Bảng 7 và các Hình 9 đến Hình 16. Bảng 8 và Bảng 9 đưa ra các hệ số lực cho các kiểu vòng găng khác nhau, Bảng 10 và Bảng 11 lần lượt đưa ra các kích thước và lực của vòng găng tiết diện hình chêm 6o và 15o.
4 Kiểu vòng găng và ký hiệu ví dụ
4.1 Kiểu T - Vòng găng tiết diện hình chêm 6o có mặt lưng phẳng
4.1.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 10.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 1 - Kiểu T
4.1.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), làm bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 6o với mặt lưng phẳng (T), đường kính danh nghĩa là d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5mm (2,5), gang xám, phân lớp 12 (MC12), và có mặt lưng mạ crôm với chiều dày tối thiểu 0,1mm (CR2):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO 6624-1) T - 90 x 2,5-MC12/CR2
4.2 Kiểu TB - Vòng găng tiết diện hình chêm 6o có mặt lưng cong đối xứng
4.2.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 10
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 2 - Kiểu TB
Bảng 1 - Kích thước mặt cong đối xứng
Kích thước tính bằng milimét
| h1 | h25 | h26 | h27 | t2, t3 | h8a | |
|
| Dung sai | |||||
| 2,0 | 0,40 | 1,00 | ±0,30 | 1,60 | 0,003...0,015 | 1,2 |
| 2,5 | 0,45 | 1,25 | ±0,40 | 2,05 | 1,6 | |
| 3,0 | 0,50 | 1,50 | ±0,50 | 2,50 | 0,005...0,020 | 2,0 |
| 3,5 | 0,55 | 1,75 | 2,95 | 2,4 | ||
| 4,0 | 0,60 | 2,00 | ± 0,60 | 3,40 | 0,003...0,023 | 2,8 |
| 4,5 | 0,65 | 2,25 | 3,85 | 3,2 | ||
| a Chiều rộng h8, chỉ để tham khảo, sẽ 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 11637-1 (ISO 6624-1), làm bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 6o mặt lưng cong đối xứng (TB), đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), gang cầu nhiệt luyện mactenxit, phân lớp 53 (MC53), và có mặt lưng được phủ bán phần với chiều dày tối thiểu 0,2 mm (SC4E):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO 6624-1) TB - 90 x 2,5-MC53/SC4E
4.3 Kiểu TBA - Vòng găng tiết diện hình chêm 6o mặt lưng cong không đối xứng
4.3.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 10.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 3 - Kiểu TBA
Bảng 2 - Các kích thước mặt cong không đối xứng
Kích thước tính bằng milimét
| h1 | h25a | h26 | h27 | t2 b | t3 b | |
|
| Dung sai | |||||
| 2,00 | 0,40 | 0,60 | ±0,20 | 1,50 | 0...0,007 | 0,009...0,030 |
| 2,50 | 0,45 | 0,70 | ±0,25 | 1,80 | 0...0,008 | 0,011...0,035 |
| 3,00 | 0,55 | 0,80 | 2,10 | 0,012...0,038 | ||
| 3,50 | 0,60 | 0,90 | ±0,30 | 2,40 | 0...0,009 | 0,012...0,040 |
| 4,00 | 0,65 | 0,95 | 2,80 | 0,013...0,045 | ||
| 4,50 | 0,70 | 1,05 | ± 0,35 | 3,20 | 0...0,010 | 0,015...0,050 |
| ah25 có thể nhỏ hơn khi các kích thước cạnh được giảm đi. bt2 hoặc t3 hoặc cả hai có thể thay đổi theo sự thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. | ||||||
4.3.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện chêm 6o mặt lưng cong không đối xứng (TBA), đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), gang cầu nhiệt luyện mactenxit, phân lớp 53 (MC53), mặt lưng được phủ bán phần với chiều dày tối thiểu 0,2 mm (SC4E):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO 6624-1) TBA - 90 x 2,5-MC53/SC4E
4.4 Kiểu TM - Vòng găng tiết diện hình chêm 6o mặt lưng vát
4.4.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 10.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 4 - Kiểu TM
Bảng 3 - Kích thước mặt vát
Kích thước tính bằng phút
| Mã | Độ vát | Dung saia | Độ nội xoắn thiết kế |
| M1b | 10 | +50 0 | +60 0 |
| M2 | 30 |
|
|
| M3 | 60 | +60 | +70 |
| M4 | 90 | 0 | 0 |
| M5 | 120 |
|
|
| a Đối với vòng găng mạ crôm có mặt lưng vát không tiếp xúc toàn bộ với thành xylanh, dung sai sẽ được tăng thêm 10 (ví dụ, M3 = 60 dung sai: ; M3 với độ nội xoắn = 60 dung sai: b M1 không sử dụng cho vòng găng với mặt lưng có một phần hình trụ | |||
4.4.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 6o có mặt lưng vát 10’ (TM1), đường kính danh nghĩa là d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), gang xám nhiệt luyện, phân lớp 22 (MC53) và các mặt phốt phát hóa toàn bộ (PO):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO6624-1) TM1 - 90 x 2,5-MC22/PO
4.5 Kiểu K - Vòng găng tiết diện hình chêm 15o mặt lưng phẳng
4.5.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và các lực xem Bảng 11.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 5 - Kiểu K
4.5.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 15o có mặt lưng phẳng (K), đường kính danh nghĩa d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), bằng gang đúc cacbit, phân lớp 32 (MC32), và được phủ terôxit toàn bộ (FE):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO6624-1) K - 90 x 2,5-MC32/FE
4.6 Kiểu KB - Vòng găng tiết diện hình chêm 15o mặt lưng cong đối xứng
4.6.1 Đặc điểm chung
Các kích thước mặt cong đối xứng xem tại Bảng 1.
Các kích thước và lực xem Bảng 11.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 6 - Kiểu KB
4.6.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 15o mặt lưng cong đối xứng (KB), đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), gang dẻo, phân lớp 41 (MC41), và có mặt lưng được phủ ở giữa với chiều dầy tối thiểu 0,2 mm (SC4F):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO 6624-1) KB - 90 x 2,5-MC41/SC4F
4.7 Kiểu KBA - Vòng găng tiết diện hình chêm 15o mặt lưng cong không đối xứng
4.7.1 Đặc điểm chung
Kích thước mặt cong không đối xứng xem tại Bảng 2.
Các số kích thước và các lực xem Bảng 11.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 7 - Kiểu KBA
4.7.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 15o mặt lưng cong không đối xứng (KBA), đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), gang dẻo, phân lớp 41 (MC41), và có mặt lưng được phủ ở giữa với chiều dầy tối thiểu 0,2 mm (SC4F).
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO 6624-1) KBA - 90 x 2,5-MC41/SC4F
4.8 Kiểu KM - Vòng găng tiết diện hình chêm 15o mặt lưng vát
4.8.1 Đặc điểm chung
Kích thước vát xem tại Bảng 3.
Các kích thước và lực xem Bảng 11.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
a Theo quy trình sản xuất, dung sai góc bên không được cộng dồn
b Danh nghĩa
Hình 8 - Kiểu KM
4.8.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), bằng gang đúc, tiết diện hình chêm 15o mặt lưng vát 10’ (KM1), đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), làm bằng gang xám, phân lớp 12 (MC12):
Vòng găng TCVN 11637-1 (ISO6624-1) KM1 - 90 x 2,5-MC12
5.1 Vòng găng kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM - mặt bụng vát cạnh (KI)
Hình 9 - Cạnh vát mặt bụng (KI)
Bảng 4 - Kích thước KI
Kích thước tính bằng milimét
| di | KI |
| 70 ≤ d1 | 0,3 ± 0,15 |
| 125 ≤ d1 | 0,4 ± 0,15 |
| 175 ≤ d1 ≤ 200 | 0,6 ± 0,20 |
Kiểu mặt bụng vát phía trên không khuyến khích sử dụng cho vòng găng tiết diện hình chêm 15o có chiều dày h1 cho trong Bảng 11 cột 1 mục “kích thước danh nghĩa của chiều dày vòng găng”.
Kích thước tính bằng milimét
|
|
|
| CHÚ DẪN 1 Đánh dấu mặt trên |
|
|
| |
| Hình 10 - Mặt bụng vát phía trên (IF) | Hình 11 - Mặt bụng có bậc phía trên (IW) |
Bảng 5 - Các kích thước a3 và h18
Kích thước tính bằng milimét
| d1 | a3 | h18 | ||
|
| Dung sai |
| Dung sai | |
| 70 ≤ d1 |
| 0 - 0,3 | 0,6xh1 | 0 -0,25 |
| 100 ≤ d1 160 |
| 0 - 0,3 | 0,6xh1 | 0 -0,35 |
| 160 ≤ d1 ≤ 200 |
| 0 - 0,4 | 0,6xh1 | 0 -0,45 |
Kích thước cạnh vát M1 đã được loại bỏ.
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 12 - Mặt lưng có một phần bề mặt hình trụ
Bảng 6 - Kích thước h24
Kích thước tính bằng milimét
| h1 | h24 max | h24 max Mỗi bên khe hở tới 30o |
| 2,0 | 0,7 | 1,4 |
| 2,5 | 0,8 | 1,6 |
| 3,0 | 1,0 | 2,0 |
| 3,5 | 1,2 | 2,3 |
| 4,0 | 1,3 | 2,6 |
| 4,5 | 1,5 | 3,0 |
| Có thể nhìn thấy phần bề mặt hình trụ của mặt lưng. | ||
5.4 Vòng găng kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM - mặt lưng được mạ/phủ
5.4.1 Vòng găng không phủ
|
|
|
| a) Vòng găng T hoặc K | b) Vòng găng TB hoặc KB |
|
|
|
| c) Vòng găng TBA hoặc KBA | d) Vòng găng TM hoặc KM |
Hình 13 - Vòng găng không phủ
5.4.2 Vòng găng được mạ hoặc phủ crôm
5.4.2.1 Vòng găng mặt lưng được phủ toàn phần
|
|
|
| a) Kiểu T hoặc K | b) Kiểu TB hoặc KB |
|
|
|
| c) Kiểu TBA hoặc KBA | d) Kiểu TM hoặc KM |
Hình 14 - Vòng găng mặt lưng được phủ toàn phần
5.4.2.2 Vòng găng mặt lưng được phủ bán phần
|
|
|
| Kiểu T hoặc K | b) Kiểu TB hoặc KB |
|
|
|
| c) Kiểu TBA hoặc KBA | d) Kiểu TM hoặc KM |
Hình 15 - Vòng găng mặt lưng được phủ bán phần
5.4.2.3 Vòng găng mặt lưng được phủ ở giữa
|
|
|
| a) Kiểu T hoặc K | b) Kiểu TB hoặc KB |
|
|
|
| c) Kiểu TBA hoặc KBA | d) Kiểu TM hoặc KM |
Hình 16 - Vòng găng mặt lưng được phủ ở giữa
Bảng 7 - chiều dầy lớp mạ/phủ
Kích thước tính bằng milimét
| Mạ crôm Mã | Phun phủ Mã | Độ dày Min |
| CRF | - | 0,005 |
| CR1 | SC1 | 0,05 |
| CR2 | SC2 | 0,10 |
| CR3 | SC2 | 0,15 |
| CR4 | SC4 | 0,20 |
Các lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến cho trong các bảng 10 và bảng 11 phải được điều chỉnh khi vòng găng có thêm các đặc trưng khác và/hoặc vật liệu khác với gang xám có môđun đàn hồi En có giá trị 100 GN/m2.
Với các yếu tố đặc trưng thông thường, phải sử dụng các hệ số điều chỉnh cho trong các bảng 8 và bảng 9, và các hệ số điều chỉnh lực được nêu trong TCVN 5735-4 (SO 6621-4).
Bảng 8 - Hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM được mạ hoặc phủ crôm với các đặc trưng KI, IF, IW và có vát
|
|
| Hệ số |
|
|
| KI | M2 hoặc M3 | M4 hoặc M5 | IF | IW |
| 0,96 | 0,98 | 0,96 | 0,88 | 0,78 |
Bảng 9 - Các hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM được mạ crôm hoặc phun phủ (mặt lưng phủ toàn phần, bán phần, phủ ở giữa)
| d1 mm | Hệ số | |||||
| CRF | CR1 | CR2/SC1 | CR3/SC2 | CR4/SC3 | SC4 | |
| 70 ≤ d1 100 | 1 | 0,92 | 0,88 | 0,85 | 0,81 | 0,77 |
| 100 ≤ d1 125 | 1 | 0,94 | 0,91 | 0,88 | 0,86 | 0,83 |
| 125 ≤ d1 150 | 1 | 0,95 | 0,92 | 0,90 | 0,88 | 0,85 |
| 150 ≤ d1 ≤ 200 | 1 | 0,96 | 0,93 | 0,91 | 0,89 | 0,87 |
Các kích thước và các lực tiếp tuyến và pháp tuyến của vòng găng tiết diện hình chêm 6o và 15o được cho trong các Bảng 10 và Bảng 11.
Bảng 10 - Kích thước vòng găng tiết diện hình chêm 6o kiểu T, TB, TBA, TM
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 10 (Tiếp theo)
Bảng 10 (Tiếp theo)
Bảng 10 (kết thúc)
Bảng 11 - Kích thước kích thước vòng găng tiết diện hình chêm 15o kiểu K, KB, KBA, KM
Bảng 11 (Tiếp theo)
Bảng 11 (Tiếp theo)
Bảng 11 (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 11635-1 (ISO 6622-1), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 1: Vòng găng tiết diện hình chữ nhật làm bằng gang đúc
[7] TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện hình chữ nhật chiều dày nhỏ
[8] TCVN 11636 (ISO 6623), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Vòng găng tiết diện lưỡi cạo làm bằng gang đúc
[9] TCVN 11638 (ISO 6625), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu
[10] ISO 6626-11), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu lò xo xoắn chịu tải
[11] TCVN 11639-2 (ISO 6626-2), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu lò xoắn có chiều dầy nhỏ làm bằng gang đúc
[12] TCVN 11640 (ISO 6627), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu có vòng đệm đàn hồi.