Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11639-3:2016 ISO 6626-3:2008 Động cơ đốt trong-Vòng găng-Phần 3: Vòng găng dầu lò xo xoắn làm bằng thép

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11639-3:2016

ISO 6626-3:2008

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 3: VÒNG GĂNG DẦU LÒ XO XOẮN LÀM BẰNG THÉP

Internal combustion engines - Piston rings - Part 3: Coil-spring-loaded oil control rings made of steel

Lời nói đầu

TCVN 11639-3:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6626-3:2008.

TCVN 11639-3:2016 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 11639 (ISO 6626), Động cơ đốt trong - Vòng găng, bao gồm các phần sau:

- Phần 2: Vòng găng dầu lò xo xoắn có chiều dầy nhỏ làm bằng gang đúc.

- Phần 3: Vòng găng dầu lò xo xoắn làm bằng thép.

Lời giới thiệu

Bộ TCVN 11639 (ISO 6626) 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 11637 (ISO 6624), TCVN 11638 (ISO 6625) và TCVN 11640 (ISO 6627) (xem chi tiết trong thư mục tài liệu tham khảo)

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 3: VÒNG GĂNG DẦU LÒ XO XOẮN LÀM BẰNG THÉP

Internal combustion engines - Piston rings - Part 3: Coil-spring-loaded oil control rings made of steel

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các đặc điểm kích thước chính của các vòng găng dầu thấm nitơ kiểu lò xo xoắn làm bằng thép, kiểu SOR (rãnh dạng chữ R) và SOV (rãnh dạng chữ V).

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các vòng găng dầu thấm nitơ kiểu lò xo xoắn có đường kính từ 60 mm đến 200 mm, được sử dụng trên động cơ đốt trong kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến. Các vòng găng này cũng có thể được sử dụng trên các máy nén hoạt động trong điều kiện tương tự.

2  Tài liệu viện dẫn

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.

3  Ký hiệu

Các ký hiệu sau được sử dụng trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Các ký hiệu này (bao gồm cả các chỉ số phụ) phù hợp với các ký hiệu trong TCVN 5735 (ISO 6621), TCVN 11635 (ISO 6622), TCVN 11636 (ISO 6623), TCVN 11637 (ISO 6624), TCVN 11638 (ISO 6625), TCVN 11640 (ISO 6627) và các phần khác của TCVN 11639 (ISO 6626).

a₁ Chiều rộng vòng găng

a₄ Độ sâu rãnh

a₁₂ Chiều rộng vòng găng tính cả lò xo xoắn

a₁₃ Độ sâu rãnh và phần vật liệu còn lại

a₁₄ Chiều rộng phần cắt rãnh ngoài

B₃ Chiều rộng rãnh ngoài

c₁ Chiều rộng rãnh xẻ

d₁ Đường kính danh nghĩa (Đường kính danh nghĩa của xy lanh)

d₇ Đường kính vòng lò xo xoắn

d₁₄ Đường kính rãnh lò xo xoắn cho kiểu SOR

f₁ Khoảng chệch của lò xo xoắn

F_t Lực tiếp tuyến

h₁ Chiều dày vòng găng

h₅ Chiều dày phần tiếp xúc

p₀ Áp suất tiếp xúc

s₁ Khe hở miệng ở trạng thái lắp ghép

w₁ Chiều dài rãnh xẻ

w₃ Khoảng cách rãnh xẻ

α Góc trong phần tiếp xúc

β Góc ngoài phần tiếp xúc

θ Góc đường rãnh lò xo kiểu SOV

4  Kiểu vòng găng và ký hiệu ví dụ

4.1  Kiểu SOR - Vòng găng dầu bằng thép với rãnh dạng chữ R

4.1.1  Đặc điểm và kích thước chung

Hình 1 đưa ra các đặc điểm và kích thước chung của vòng găng kiểu SOR

Kích thước tính bằng milimét

Xem danh mục các ký hiệu ở Điều 3.

Xem giá trị kích thước ở các bảng 3, 4, 5, 10, 13, 14, 15 và 16.

CHÚ DẪN:

1 Mặt phẳng tham chiếu

Hình 1 - Đặc điểm và kích thước chung của vòng găng kiểu SOR

4.1.2  Ký hiệu

VÍ DỤ: Một vòng găng dầu thấm nitơ có lò xo xoắn làm bằng thép có rãnh dạng chữ R (SOR), có chiều rộng loại nhỏ (S), có đường kính danh nghĩa là d₁ = 100 mm (100) và chiều dầy danh nghĩa h₁ = 3 mm (3), chiều dầy phần tiếp xúc h₅ = 0,20 mm (0,20), lớp thấm nitơ dày tối thiểu 0,030 mm (NT030), lò xo xoắn được giảm nhiệt (WF), bước xoắn thay đổi, đường kính vòng lò xo xoắn d₇ mặt đáy lò xo phẳng (CSE), áp suất tiếp xúc trung bình danh nghĩa p_o = 1,5 Mpa (PN1,5):

Vòng găng TCVN 11639-3 (ISO 6626-3) SOR-S - 100 x 3 x 0,20 NT030 WF CSE PN1,5

4.2  Kiểu SOV - Vòng găng dầu bằng thép với rãnh chữ V

4.2.1  Đặc điểm và kích thước chung

Hình 2 đưa ra các đặc điểm và kích thước chung của vòng găng kiểu SOV.

Kích thước tính bằng milimét

Xem danh mục các ký hiệu ở Điều 3.

Xem giá trị kích thước ở các bảng 3, 4, 5, 11, 17, 18 và 19

CHÚ DẪN:

1 Mặt phẳng tham chiếu

Hình 1 - Các đặc điểm và kích thước chung của vòng găng kiểu SOV

4.2.2  Ký hiệu

VÍ DỤ: Một vòng găng dầu thấm nitơ có lò xo xoắn làm bằng thép có rãnh chữ V (SOV), chiều rộng loại nhỏ (S), rãnh chữ V góc 40° (V40), có đường kính danh nghĩa là d₁ = 100 mm (100) và chiều dày danh nghĩa h₁ = 3 mm (3), chiều dày phần tiếp xúc h₅ = 0,20 mm (0,20), lớp thấm nitơ dày tối thiểu 0,030 mm (NT030), lò xo xoắn với bộ giảm nhiệt độ (WF) và đường kính xoắn d₇ không đổi (CSN), áp suất tiếp xúc trung bình danh định p_o = 1,5 Mpa (PN1,5):

Vòng găng TCVN 11639-3 (ISO 6626-3) SOV-S-V40 - 100 x 3 x 0,20 NT030 WF CSN PN1,5

5  Đặc điểm chung

5.1  Chiều dày vòng găng h₁ và chiều rộng a₁

Bảng 1 đưa ra các đặc điểm chung của chiều dày vòng găng h₁ và chiều rộng a₁.

Bảng 1 - Chiều dầy vòng găng h₁ và chiều rộng a₁

Kích thước tính bằng milimét

5.2  Chiều dầy phần tiếp xúc h₅

Bảng 2 đưa ra các đặc điểm chung của chiều dày phần tiếp xúc h₅

Bảng 2 - Chiều dầy phần tiếp xúc h₅

Kích thước tính bằng milimét

5.3  Các góc của phần tiếp xúc α, β

Bảng 3 đưa ra các đặc điểm chung các góc của phần tiếp xúc α, β.

Bảng 3 - Góc của phần tiếp xúc α, β

5.4  Chiều rộng rãnh ngoài B₃

Bảng 4 đưa ra các đặc điểm chung của chiều rộng rãnh ngoài B₃.

Bảng 4- Chiều rộng rãnh ngoài B₃

Kích thước tính bằng milimét

5.5  Kích thước rãnh xẻ

Bảng 5 quy định các đặc điểm chung của kích thước rãnh xẻ.

Bảng 5 - Kích thước rãnh xẻ tiêu chuẩn

Kích thước tính bằng milimét

Các rãnh xẻ có thể được xẻ mở trên bề mặt khe hở vòng găng (Xem hình 3).

Hình 3 - Bố trí các rãnh xẻ

5.6  Bề mặt thấm Nitơ

Bảng 6 đưa ra các đặc điểm chung của bề mặt thấm Nitơ

Bảng 6 - Chiều dầy lớp thấm Nitơ trên mặt lưng và mặt đáy

Kích thước tính bằng milimét

5.7  Áp suất tiếp xúc danh nghĩa và lực tiếp tuyến

Bảng 7 đưa ra các đặc điểm chung của áp suất tiếp xúc danh nghĩa.

Bảng 7 - Kiểu áp suất tiếp xúc danh nghĩa

Kích thước tính bằng milimét

5.8  Dung sai của lực tiếp tuyến F_t

Bảng 8 quy định các đặc điểm chung của lực tiếp tuyến F_t, mà:

F_t = d₁ x h₅ x p₀                                                                          (1)

Bảng 8 - Dung sai của lực tiếp tuyến F_t

6  Lò xo xoắn

6.1  Kiểu lò xo xoắn

6.1.1  Tất cả các giá trị nêu trong các bảng kích thước đều dựa trên cơ sở lò xo xoắn hình trụ được cuốn từ các dây tròn.

Cả 3 kết cấu cho trong hình 4 đến hình 7 là kiểu phổ biến.

6.1.2  Hình 4 đưa ra lò xo xoắn kiểu CSN với các bước lò xo đều.

CHÚ DẪN:

1  Đường kính của dây lò xo

Hình 4 - Lò xo xoắn kiểu CSN

6.1.3  Hình 5 cho lò xo xoắn kiểu CSG có bước lò xo đều (đường kính vòng lò xo d₇ phẳng).

CHÚ DẪN:

1  Đường kính của dây lò xo

a  Xấp xỉ 0,8 lần đường kính của vòng dây lò xo

Hình 5 - Lò xo xoắn kiểu CSG

6.1.4  Hình 6 đưa ra lò xo xoắn kiểu CSE với các bước lò xo biến đổi (đường kính vòng lò xo d₇ phẳng), và hình 7 đưa ra vị trí của các bước lò xo nhỏ.

CHÚ DẪN:

1  Đường kính của dây lò xo.

a  Xấp xỉ 0,8 lần đường kính của vòng dây lò xo.

Hình 6 - Lò xo xoắn kiểu CSE

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1 Khoảng hở lò xo

2 Khu vực bước xoắn nhỏ

^a Chốt độ dài tự do

^b Chốt độ dài cố định

Hình 7 - Vị trí của vùng bước xoắn nhỏ

CHÚ THÍCH: Việc sử dụng các kết cấu lò xo khác có thể được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. Kết cấu và kích thước rãnh chứa lò xo theo đó cũng có thể thay đổi nếu cần thiết.

6.2  Khoảng chệch của lò xo xoắn (khe hở mở rộng)

Khoảng chệch của lò xo xoắn, f₁, là khoảng cách giữa các điểm cuối của khe hở vòng găng, khi vòng găng không chịu nén, tính theo trung điểm của rãnh lò xo (Xem hình 8 và bảng 9).

Hình 8 - Khoảng chệch của lò xo xoắn

Bảng 9 - Khoảng chệch của lò xo xoắn

6.3  Vị trí của khoảng hở lò xo xoắn và cách cố định

Khoảng hở lò xo phải xấp xỉ 180° tính từ khe hở miệng vòng găng tới và các điểm cuối của khoảng hở lò xo được cố định với điểm nối hoặc một chốt nối.

6.4  Vật liệu

Lò xo xoắn làm từ vật liệu được cho trong TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), bảng 1, phân lớp MC62 (dây lò xo van), MC67 (thép không gỉ) và MC68 (dây đàn piano).

Lò xo có hai mức chịu nhiệt khác nhau (mất lực tiếp tuyến do tải trọng và nhiệt độ).

- Mức chịu nhiệt tiêu chuẩn,

- Mức chịu nhiệt giảm, mã WF.

Các điều kiện thử nghiệm và mức độ giảm lực tiếp tuyến cho phép được chỉ rõ theo TCVN 5735-5 (ISO 6621-5), bảng 10.

7  Kiểu SOR

Bảng 10 đưa ra dung sai và các tiêu chí tính a₄, a₁₃, a₁₄, d₁₄, d₇ và a₁₂ cho kiểu SOR.

Bảng 10 - Dung sai và các tiêu chí tính a₄, a₁₃, a₁₄, d₁₄, d₇ và a₁₂ cho kiểu SOR.

Kích thước tính bằng milimét

8  Kiểu SOV

8.1  Góc của đường rãnh trong, θ, được xác định như sau:

40° ± 1° (mã V40) hoặc 45° ± 1° (mã V45) ± 1° (góc tính đến mặt tham chiếu)

Xem hình 2.

8.2  Bảng 11 đưa ra dung sai và các phương án tính a₄, a₁₃, a₁₄, d₁₄, d₇ và a₁₂ cho kiểu SOV

Bảng 11 - Dung sai và các phương án tính a₄, a₁₃, a₁₄, d₁₄, d₇ và a₁₂ cho kiểu SOV

Kích thước tính bằng milimét

9  Kích thước

Hai kiểu tiết diện vòng găng dầu được xác định trong phần này của TCVN 11639 (ISO 6626) (SOR và SOV) có thể được sử dụng cho các khoảng đường kính vòng găng khác nhau. Bảng 12 liệt kê danh mục các bảng từ 13 đến bảng 19 xác định kích thước của các kiểu vòng găng. Bảng 13 đến bảng 19 đưa ra các trực tiếp tuyến danh nghĩa được khuyến cáo sử dụng cho các kiểu vòng găng với các đường kính được nêu trong bảng 12.

Bảng 12 - Danh mục các bảng từ 13 đến bảng 19

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 13 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S (h₁ = 2,0 mm và h₁ = 2,5 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 14 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S và SOR-L (h₁ = 3,0 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 15 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S và SOR-L (h₁ = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d₁ < 125 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 16 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S và SOR-L (h₁ = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d₁ ≥ 125 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 17 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa được khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOV-S và SOV-L (h₁ = 3,0 mm;)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 18 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa được khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOV-S và SOV-L (h₁ = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d₁ < 125 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Bảng 19 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa được khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOV-S và SOV-L (h₁ = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d₁ ≥ 125 mm)

Kích thước tính bằng milimét

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 5735-1 (ISO 6621-1), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 1: Từ vựng

[2] TCVN 5735-2 (ISO 6621-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Phương pháp đo

[3] TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 3: Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu

[4] TCVN 5735-5 (ISO 6621-5), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 5: Yêu cầu chất lượng

[5] 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

[6] TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện hình chữ nhật chiều dày nhỏ

[7] TCVN 11636 (ISO 6623), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Vòng găng tiết diện lưỡi cạo làm bằng gang đúc

[8] TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 1: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng gang đúc

[9] 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

[10] TCVN 11637-3 (ISO 6624-3), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 3: Vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng thép

[11] TCVN 11637-4 (ISO 6624-4), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 4: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng thép

[12] TCVN 11638 (ISO 6625), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu

[13] TCVN 11639-2 (ISO 6626-2), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu lò xo xoắn có chiều dày nhỏ làm bằng gang đúc

[14] TCVN 11640 (ISO 6627), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Vòng găng dầu có vòng đệm đàn hồi.