ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 3: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN HÌNH CHÊM LÀM BẰNG THÉP
Internal combustion engines - Piston rings - Part 3: Half keystone rings made of steel
Lời nói đầu
TCVN 11637-3:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6624-3:2001.
TCVN 11637-3:2016 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 5735-5 (ISO 6621-5) trước khi lựa chọn kiểu vòng găng.
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 3: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN HÌNH CHÊM LÀM BẰNG THÉP
Internal combustion engines - Piston rings - Part 3: Half keystone rings made of steel
Tiêu chuẩn này quy định các đặc điểm kích thước chính của các vòng găng tiết diện hình chêm làm bằng thép, kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA và KM, có đường kính từ 70 mm đến 160 mm, được sử dụng trên động cơ đốt trong kiểu pit tông.
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 chỉ ra ở các bảng từ 1 đến 3 và các hình 1 đến 8.Các đặc điểm chung và kích thước của các đặc điểm này được mô tả trong các bảng 4 đến 7 và các hình 9 đến 15. Bảng 10 và 11 đưa ra các hệ số lực cho các kiểu vòng găng khác nhau, trong khi bảng 12 và 13 lần lượt đưa ra các kích thước và lực của vòng găng tiết diện hình chêm 6° và 15°.
4 Kiểu vòng găng và ký hiệu ví dụ
4.1 Kiểu T - Vòng găng tiết diện hình chêm 6° có mặt lưng phẳng
4.1.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem bảng 12.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
a Theo quy trình sản xuất, dung sai gốc 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 11637-3 (ISO 6624-3), làm bằng thép, tiết diện hình chêm 6° với mặt lưng phẳng (T), đường kính danh nghĩa là d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), thép hợp kim CrSi, phân lớp 62 (MC62), và có mặt lưng mạ crôm với chiều dày tối thiểu 0,1 mm (CR2):
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) T - 90 x 2.5-MC62/CR2
4.2 Kiểu TB - Vòng găng tiết diện hình chêm 6° có mặt lưng cong đối xứng
4.2.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 12.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
aTheo 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
hi | h25 | h26 | h27 | t2, t2 | h8a | |
| Dung sai | |||||
2,0 | 0,40 | 1,00 | ±0,30 | 1,60 | 0,003...0,015 | 1,2 |
2,5 | 0,45 | 1,35 | ±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 | 0,005...0,023 | 2,8 |
a Chiều rộng h8chỉ để tham khảo, 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 11637-3 (ISO 6624-3), làm bằng thép, tiết diện hình chêm 6° mặt lưng cong đối xứng (TB), đường kính danh nghĩa là d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5) thép mactenxit (tối thiểu 11% Cr), phân lớp 65 (MC65), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (NT) với chiều dầy tối thiểu lần lượt là 0,070 mm (070) và 0,020 mm:
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) TB - 90 x 2,5-MC65/NT070
4.3 Kiểu TBA - Vòng găng tiết diện hình chêm 6° mặt lưng cong không đối xứng
4.3.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 12.
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 - Kích thước mặt cong không đối xứng
Kích thước tính bằng milimét
h1 | h25a | h26 | h27 | t2b | t3b | |
| 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...0,038 |
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 | ||
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 11637-2 (ISO 6624-2), làm bằng thép, vòng găng tiết diện chêm 6° bề mặt lưng cong không đối xứng (TBA), đường kính danh nghĩa là d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5mm (2,5), thép mactenxit (tối thiểu 17% Cr), phân lớp 66 (MC66), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (NT) với chiều dầy tối thiểu lần lượt là 0,070 mm (070) và 0,020 mm:
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) TBA - 90 x 2,5-MC66/NT070
4.4 Kiểu TM - Vòng găng tiết diện hình chêm 6° mặt lưng vát
4.4.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 12.
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 | +60 |
0 | 0 | ||
M2 | 30 |
|
|
M3 | 60 | +60 | +70 |
M4 | 90 | 0 | 0 |
M5 | 120 |
|
|
a Đối với vòng găng mạ crôm với mặt cổ mặt lưng vát không tiếp xúc toàn bộ với thành xy lanh, dung saisẽ 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 bề mặt hình trụ. | |||
4.4.2 Ký hiệu
VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-3 (ISO 6624-3), bằng thép, vòng găng tiết diện hình chêm 6° có bề 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), thép mactenxit (tối thiểu 11 % Cr), phân lớp 65 (MC65), và có mặt lưng được phủ crôm hoàn toàn với chiều dầy tối thiểu 0,1 mm (CR2).
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) TM1 - 90 x 2.5-MC65/CR2
4.5 Kiểu K - Vòng găng tiết diện hình chêm 15° mặt lưng phẳng
4.5.1 Đặc điểm chung
Các kích thước và lực xem Bảng 13.
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 11637-3 (ISO 6624-3), bằng thép, vòng găng tiết diện hình chêm 15° có mặt lưng phẳng (K), đường kinh danh nghĩa là d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), thép hợp kim CrMoV, phân lớp 61 (MC61), và có mặt lưng được phủ crôm hoàn toàn với độ dầy tối thiểu 0,1 mm (CR2).
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) K - 90 x 2,5-MC61/CR2
4.6 Kiểu KB - Vòng găng tiết diện hình chêm 15° mặt lưng cong đối xứng
4.6.1 Đặc điểm chung
Các kích thước mặt cong đối xứng xem bảng 1. Các kích thước và các lực xem bảng 13.
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 11637-3 (ISO 6624-3), bằng thép, vòng găng tiết diện hình chêm 15° bề mặt lưng cong đối xứng (KB), đường kính danh nghĩa là d1 = 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), thép mactenxit (tối thiểu 17% Cr), phân lớp 66 (MC66), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (NT) với chiều dầy tối thiểu lần lượt là 0,090 mm (090) và 0,020 mm:
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) KB - 90 x 2,5-MC66/NT090
4.7 Kiểu KBA - Vòng găng tiết diện hình chêm 15° mặt lưng cong không đối xứng
4.7.1 Đặc điểm chung
Kích thước mặt cong không đối xứng xem Bảng 2. Các kích thước và lực xem Bảng 13.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Mặt phẳng tham chiếu
2 Đánh dấu mặt trên
aTheo 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 11637-3 (ISO 6624-3), bằng thép, tiết diện hình chêm 15° bề mặt lưng cong không đối xứng (KBA), đường kính danh nghĩa là d1 = 90 mm (90) and chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), thép mactenxit (tối thiểu 17 % Cr), phân lớp 66 (MC66), thấm nitơ mặt lưng và các mặt đáy (NT) với chiềudầy tối thiểu lần lượt là 0,070 mm (070) và 0,020 mm:
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) KBA - 90 x 2,5-MC66/NT070
4.8 Kiểu KM - Vòng găng tiết diện hình chêm 15° có mặt lưng vát
4.8.1 Đặc điểm chung
Kích thước vát xem Bảng 3. Các kích thước và lực xem Bảng 13
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 thép, tiết diện hình chêm 15° bề mặt lưng vát 10' (KM1), đường kính danh nghĩa là d1= 90 mm (90) và chiều dày danh nghĩa h1 = 2,5 mm (2,5), thép hợp kim CrMoV, phân lớp 61 (MC61), và mặt lưng được phủ crom hoàn toàn với chiều dầy tối thiểu 0,1 mm (CR2).
Vòng găng TCVN 11637-3 (ISO 6624-3) KM1 - 90 x 2,5-MC61/CR2
5.1 Vòng găng kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM - Cạnh mép mặt lưng và mặt bụng được vê tròn
Hình 9 - Vê tròn các cạnh mép mặt lưng và mặt bụng
Hình 10 - Chi tiết hình 9
Bảng 4 - Kích thước hxvà hy
Kích thước tính bằng milimét
h1 | hx max | hy max |
2 ≤ h1≤ 2,5 | 0,3 | 0,35 |
h1≥ 2,5 | 0,3 | 0,4 |
5.2 Vòng găng kiểu T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM (kiểu có độ xoắn dương) - mặt bụng vát phía trên
Vòng găng có mặt bụng vát phía trên không được khuyến khích sử dụng cho vòng găng tiết diện hình chêm 15° có chiều dày h1 cho trong Bảng 13 cột 1 mục “kích thước danh nghĩa của chiều dày vòng găng”.
CHÚ DẪN
1 Đánh dấu mặt trên
Hình 11 - Mặt bụng vát phía trên (IF)
Bảng 5 - Kích thước a3
Kích thước tính bằng milimét
d1 | a3 | |
| Dung sai | |
70 ≤ d1≤ 160 | 0,8 x a1 | 0 -0,3 |
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 thướch24
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 |
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 hoặc phủ
5.4.1 Vòng găng được mạ hoặc phun phủ crôm
5.4.1.1 Quy định chung
Loại phủ bán phần không được khuyến khích sử dụng.
5.4.1.2 Vòng găng mặt lưng được phủ toàn phần
Xem Hình 13.
a) Kiểu T hoặc K | b) KiểuTB hoặc KB |
c) KiểuTBA hoặc KBA | d) KiểuTM hoặc KM |
Hình 13 - Vòng găng mặt lưng được phủ toàn phần
5.4.1.3 Vòng găng mặt lưng được phủ ở giữa
Loại phủ ở giữa không được khuyến khích sử dụng cho vòng găng phủ crôm. Xem Hình 14..
a) Kiểu T hoặc K | b) KiểuTB hoặc KB |
c) KiểuTBA hoặc KBA | d) KiểuTM hoặc KM |
Hình 14 - Vòng găng mặt lưng được phủ ở giữa
Bảng 7 - Chiều dầy lớp mạ/phủ
Kích thước tính bằng milimét
Mạ Crôm | Phun phủ | Độ dày |
CRF | _ | 0,005 |
CR1 | SC1 | 0,05 |
CR2 | SC2 | 0,10 |
CR3 | SC2 | 0,15 |
CR4 | SC4 | 0,20 |
5.4.2 Mặt thấm nitơ
Xem Hình 15.
a) Kiểu T hoặc K | b) KiểuTB hoặc KB |
c) KiểuTBA hoặc KBA | d) KiểuTM hoặc KM |
Hình 15 - Vòng găng thấm nitơ
Bảng 8 - Chiều dầy lớp thấm Nitơ của mặt lưng
Kích thước tính bằng milimét
Mã | Chiều dày lớp thấm Nitơ min. |
NP030 | 0,030 |
NP050 | 0,050 |
NP070 | 0,070 |
NP090 | 0,090 |
NP110 | 0,110 |
NP130 | 0,130 |
CHÚ THÍCH: Chiều dầy lớp thấm Nitơ của mặt đáy và mặt bụng không được quy định | |
Bảng 9 - Chiều dầy lớp thấm Nitơở mặt lưng và các mặt đáy
Kích thước tính bằng milimét
Mã | Chiều dầy lớp thấm Nitơ | |
Mặt lưng min | Các mặt đáy min | |
NT030 | 0,030 | 0,010 |
NT050 | 0,050 | 0,015 |
NT070 | 0,070 | 0,020 |
NT090 | 0,090 | 0,020 |
NT110 | 0,110 | 0,030 |
NT130 | 0,130 | 0,030 |
CHÚ THÍCH: Chiều dầy lớp thấm Nitơ của mặt bụng không được quy định. | ||
Các lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến cho trong bảng 12 và 13 phải được điều chỉnh khi các vòng găng có thêm các đặc trưng.
Hệ số điều chỉnh lực với tỷ lệ m/d1 - a1 cho trong TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) phải được sử dụng.
Với các yếu tố đặc trưng thông thường, phải sử dụng các hệ số điều chỉnh cho trong bảng 10 vàbảng 11.
Bảng 10 - Hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM được mạ hoặc phủ crôm với các đặc trưng IF và có vát
Hệ số | ||
M2 hoặc M3 | M4 hoặc M5 | IF |
0,98 | 0,96 | 0,88 |
Bảng 11 - Hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng T, TB, TBA, TM, K, KB, KBA, KM được mạ hoặc phủ crôm hoặc thấm nitơ
d1 mm | Hệ số | ||||||
CRF | CR1 | CR2/SC1 | CR3/SC2 | CR4/SC3 | SC4 | NP030...NP130 NT030...NT130 | |
70 ≤ d1 ≤ 100 | 1 | 0,91 | 0,86 | 0,82 | 0,78 | 0,74 | 1,03 |
100 ≤ d1 ≤ 125 | 1 | 0,93 | 0,89 | 0,86 | 0,82 | 0,79 | |
125 ≤ d1 ≤ 160 | 1 | 0,94 | 0,91 | 0,89 | 0,86 | 0,83 | |
Bảng 12 - Kích thước vòng găng tiết diện hình chêm 6° kiểu T, TB, TBA, TM
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 12(Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 12(Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 13 - Kích thước vòng găng tiết diện hình chêm 15° kiểu T, TB, TBA, TM
Kích thước tinh bằngmilimét
Bảng 13(Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
Bảng 13(Tiếp theo)
Kích thước tính bằng milimét
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 5735-4 (ISO 6621-4), Động cơ đốt trong- Vòng găng -Phần 4: Đặc tính kỹ thuật chung
[6] TCVN 5735-5 (ISO 6621-5), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 5: Yêu cầu chất lượng
[7] 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
[8] TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện hình chữ nhật chiều dày nhỏ
[9] TCVN 11636 (ISO 6623), Động cơ đốt trong- Vòng găng - Vòng găng tiết diện lưỡi cạo làmbằng gang đúc
[10] TCVN 11638 (ISO 6625), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu
[11] ISO 6626-11), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu lò xo xoắn chịu tải
[12] TCVN 11639-2 (ISO 6626-2), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu lò xo xoắn có chiều dầy nhỏ làm bằng gang đúc.
[13] TCVN 11640 (ISO 6627), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu có vòng đệm đàn hồi.