ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - VÒNG GĂNG DẦU TỔ HỢPInternal combustion engines - Piston rings - Expander/segment oil-control rings

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11640:2016 ISO 6627:2011 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - VÒNG GĂNG DẦU TỔ HỢP Internal combustion engines - Piston rings - Expander/segment oil-control rings Lời nói đầu TCVN 11640:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6626:2011 TCVN 11640:2016 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 70 Động đốt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Bộ TCVN 11640 (ISO 6627) tiêu chuẩn nằm hệ thống tiêu chuẩn liên quan đến vòng găng cho động đốt kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến Các tiêu chuẩn khác TCVN 5735 (ISO 6621), TCVN 11635 (ISO 6622), TCVN 11636 (ISO 6623), TCVN 11637 (ISO 6624), TCVN 11638 (ISO 6625) TCVN 11640 (ISO 6627) (xem chi tiết thư mục tài liệu tham khảo) Các đặc điểm chung bảng kích thước tiêu chuẩn bao gồm nhiều giá trị khác nhà thiết kế lựa chọn kiểu vòng găng cụ thể, phải lưu ý điều kiện hoạt động vòng găng Nhà thiết kế phải tham khảo đặc điểm yêu cầu nêu TCVN 5735-3 (ISO 6621-3) TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) trước lựa chọn kiểu vòng găng ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - VÒNG GĂNG DẦU TỔ HỢP Internal combustion engines - Piston rings - Expander/segment oil-control rings Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định đặc điểm kích thước vịng găng dầu tổ hợp không quy định mô tả đầy đủ sản phẩm (do kết cấu phần giãn nở khác tùy theo nhà sản xuất, việc thỏa thuận nhà sản xuất khách hàng định chi tiết kết cấu cụ thể) Tiêu chuẩn áp dụng cho vịng găng dầu tổ hợp có đường kính từ 40 mm đến 125 mm, dùng động đốt kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến phương tiện giao thông đường ứng dụng khác Tiêu chuẩn sử dụng cho vòng găng máy nén hoạt động điều kiện tương tự Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 5735-2 (ISO 6621-2), Động đốt - Vòng găng - Phần 2: Quy tắc đo kiểm tra TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), Động đốt - Vòng găng - Phần 3: Yêu cầu vật liệu TCVN 5735-4 (ISO 6621-4), Động đốt - Vịng găng - Phần 4: Đặc tính kỹ thuật chung TCVN 11639 (ISO 6626), Động đốt - Vịng găng - Vịng găng dầu có lị xo xoắn Ký hiệu chữ viết tắt Trong tiêu chuẩn sử dụng ký hiệu chữ viết tắt bảng Bảng - Ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu chữ viết tắt Mơ tả a1 Chiều rộng vịng thép mỏng vòng găng dầu tổ hợp a8 Chiều rộng phần cách (phần lò xo giãn nở nằm vòng thép) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê Ký hiệu chữ viết tắt www.luatminhkhue.vn Mơ tả a9 Chiều rộng tồn lò xo giãn nở a11 Chiều rộng vòng găng dầu tổ hợp a14 Chiều cao phần tựa lên vịng thép lị xo giãn nở d1 Đường kính danh nghĩa vịng găng dầu tổ hợp (đường kính xy lanh danh nghĩa) h1 Chiều dày danh nghĩa vòng găng dầu tổ hợp h24 Chiều dày phần tiếp xúc vòng thép h9 Chiều dày lò xo giãn nở h10 Chiều dày vịng thép gần đường kính (ID), sau uốn h11 Chiều dày vòng thép gần đường kính ngồi (OD), sau uốn xử lý bề mặt mạ phủ h12 Chiều dày danh nghĩa vòng thép h13 Chiều dày phần cách po Áp suất tiếp xúc danh nghĩa pou Áp suất tiếp xúc đơn vị s1 Khe hở miệng vòng thép trạng thái lắp ghép Ft Lực tiếp tuyến Ftc Lực tiếp tuyến riêng phần θ Góc nghiêng phần tựa lị xo giãn nở CR1 CR2 Chiều dày lớp mạ Crôm LM Vịng găng pit tơng với mặt lưng có phần hình trụ gia cơng LP Vịng găng pit tông với mặt lưng mạ viền xung quanh chu vi ES1 ES4 Các kiểu vòng găng dầu tổ hợp PNH Áp suất danh nghĩa cao PNL Áp suất danh nghĩa thấp PNM Áp suất danh định trung bình PNR Áp suất danh nghĩa giảm nhẹ PNV Áp suất danh nghĩa cao TT00 TT30 Góc danh nghĩa phần tựa lò xo giãn nở NS010 NS050 Bề mặt thấm nitơ (vòng thép) NX003 NX025 Bề mặt thấm nitơ (lò xo giãn nở) Kiểu vòng găng ký hiệu 4.1 Kiểu vòng găng dầu tổ hợp LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn ES1 ES2 ES3 ES4 CHÚ DẪN: Đệm định tâm (khơng bắt buộc) Hình - Kết cấu vòng găng dầu tổ hợp 4.2 Đặc điểm chung Việc lắp ráp vòng găng dầu tổ hợp phải thực theo hình LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn a) Lắp ráp vòng găng b) Lò xo giãn nở c) Vòng găng thép CHÚ DẪN: Phần tựa Các đầu mút lò xo giãn nở Mặt lưng Khe hở miệng vòng thép điểm cuối lò xo giãn nở (cả ba chi tiết); góc khe hở nên lớn 300a a Với việc bố trí lắp ráp liên quan đến lực tiếp tuyến, xem ISO 6621-2 b Các kích thước góc phần tựa cho Bảng CHÚ THÍCH: Đây hình vẽ cho bốn kiểu vịng găng cho hình Hình - Lắp ráp vịng găng dầu tổ hợp 4.3 Ví dụ ký hiệu Dưới ví dụ ký hiệu vịng găng theo tiêu chuẩn VÍ DỤ 1: Một vịng găng dầu tổ hợp kiểu ES1 (ES1) có đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) chiều dày danh nghĩa tồn vịng găng h1 = mm (3,0), với vòng thép làm từ thép nguyên chất phân lớp 68 (MC68), mặt lưng mạ crôm với chiều dày tối thiểu 0,05 mm (CR1), với lò xo giãn nở làm từ thép austenite 16% Cr (min.) phân lớp 67 (MC67), lực tiếp tuyến Ft theo loại áp suất tiếp xúc danh nghĩa trung bình (PNM): Vịng găng TCVN 11640 (ISO 6627) - ES1 - 90 x 3,0-MC68/CR1-MC67/PNM VÍ DỤ 2: Một vịng găng dầu tổ hợp kiểu ES2 (ES2) có đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) chiều dày danh nghĩa toàn vòng găng h1 = 2,5 mm (2,5) với vòng găng làm từ thép mactenxit 11% LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Cr(min.) phân lớp 65 (MC65), mặt lưng mặt bụng thấm nitơ (NS020) với chiều dày tối thiểu 0,020 mm mặt lưng, với lò xo giãn nở làm từ thép austenite 16% Cr (min.) phân lớp 67 (MC67), bề mặt thấm nitơ NX) lực tiếp tuyến Ft theo loại áp suất tiếp xúc danh nghĩa giảm (PNR): Vòng găng TCVN 11640 (ISO 6627) - ES2 - 90 x 2.5-MC65/NS020-MC67/NXPNR VÍ DỤ 3: Một vịng găng dầu tổ hợp kiểu ES3 (ES3) có đường kính danh nghĩa d1 = 90 mm (90) chiều dày danh nghĩa tồn vịng găng h1 = 4,0 mm (4,0) với vòng thép làm từ thép nguyên chất phân lớp 68 (MC68), mặt lưng mạ crôm với chiều dày tối thiểu 0,05 mm (CR1) với phần viền tiếp xúc (h24) 0,30 mm, lò xo giãn nở làm từ thép austenite 16% Cr (min.) phân lớp 67 (MC67), lực tiếp tuyến Ft theo loại áp suất tiếp xúc danh nghĩa cao (PNH): Vòng găng TCVN 11640 (ISO 6627) - ES3 - 90 x 4,0-MC68/CR1-MC67/PNH Đặc điểm chung 5.1 Lò xo giãn nở 5.1.1 Xem xét kết cấu Để tối ưu hóa việc lắp ráp vịng găng dầu tổ hợp vào xy lanh động cơ, điều sau kết cấu vòng găng dầu tổ hợp nên xem xét: - Tổng độ uốn theo chu vi lò xo giãn nở - Độ sâu rãnh pit tông - Các đặc tính phần gần kề đường rãnh vịng găng - Các bán kính góc lượn đường rãnh 5.1.2 Trường hợp khơng xử lý bề mặt Lị xo giãn nở không xử lý bề mặt thường sử dụng với vịng thép mạ crơm (xem 5.2.1) 5.1.3 Trường hợp mặt thấm Nitơ Lò xo giãn nở thấm Nitơ bề mặt thường sử dụng với vòng thép thấm Nitơ (xem 5.2.2) Bảng - Lớp thấm Nitơ lị xo giãn nở Kích thước tính milimét Mã Chiều dày lớp thấm nitơ NX003 0,003 NX010 0,010 NX015 0,015 NX020 0,020 NX025 0,025 Dung sai + 0,012 CHÚ THÍCH - Dung sai NX áp dụng cho vùng tiếp xúc đường kính vịng thép lị xo giãn nở CHÚ THÍCH - Xem TCVN 5735-2 (ISO 6621-2) định nghĩa chiều dày lớp thấm Nitơ 5.1.4 Góc vấu tựa Lị xo giãn nở thường thiết kế với vấu tựa có góc nhỏ Điều giúp làm kín cạnh vòng thép mặt đường rãnh vòng găng pit tơng (Xem hình 3) Bảng thể góc vấu tựa nên sử dụng CHÚ DẪN: LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Mặt phẳng tham chiếu Hình - Góc vấu tựa lị xo giãn nở Bảng - Góc vấu tựa θ Kích thước tính độ Mã Giá trị danh nghĩa Dung sai TT00 +5 TT05 TT10 10 TT15 15 TT20 20 TT25 25 TT30 30 ±5 CHÚ THÍCH: Mã TT00 sử dụng cho lò xo giãn nở kiểu ES2 5.1.5 Kích thước lị xo giãn nở - vịng đệm Khơng có giá trị quy định cho kích thước a8, a9, a14, h9 h13 (xem Hình 2), kích thước phụ thuộc vào kết cấu lò xo giãn nở quy định nhà sản xuất 5.2 Đặc điểm vòng thép 5.2.1 Mặt lưng mạ Crơm Các đặc điểm thơng thường vịng thép mạ crơm cho hình 4, với chiều dày lớp mạ crơm nêu bảng Hình - Vịng thép mạ Crơm Bảng - Độ dày lớp mạ Crơm Kích thước tính milimét Mã Chiều dày Min CR1 0,05 CR2 0,10 5.2.2 Bề mặt thấm Nitơ từ mã NS010 đến mã NS050 Các đặc điểm thơng thường vịng găng thấm nitơ cho hình Chiều dày lớp thấm Nitơ (NS010 đến NS050) xác định tùy theo tương quan với mặt lưng, mặt bụng mặt đáy vòng thép (Xem bảng 5) Hình - Vịng thép thấm nitơ Bảng - Độ dày lớp thấm Nitơ LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Kích thước tính milimét Độ dày lớp thấm Nitơa Mã a Mặt lưng Mặt bụng Min Min NS010 0,010 0,005 NS020 0,020 0,005 NS030 0,030 0,010 NS050 0,050 0,020 Mặt đáy Cho phép thấm Nitơ bề mặt Xem TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) dung sai 5.2.3 Kích thước vịng thép Chiều dày danh nghĩa vịng thép (h12) tính theo chiều dày trung điểm theo chiều rộng vòng thép Chiều dày vịng thép gần đường kính (h10) gần đường kính ngồi (h11) thể Hình giá trị thường dùng cho Bảng Hình - Chiều dày vịng thép Bảng - Chiều dày thường dụng vòng găng vòng thép Kích thước tính milimét h1 h12 0,30 0,35 0,40 x x x x x x 2,5 x x 3,0 x x x x x x x x 1,5 2,0 0,45 3,5 0,50 4,0 0,60 Bảng - Chiều dày chiều rộng thơng thường vịng thép Kích thước tính milimét h12 a1 1,50 1,70 1,85 2,00 2,10 2,30 0,30 x x x x 0,35 x x x 0,40 x x x x x x x x x 0,45 x x 0,50 x 0,60 2,50 2,70 3,00 x x x x x x x x x x x x x x Bảng - Chiều dày vòng găng chiều rộng thơng thường vịng thép Kích thước tính milimét LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn h12 a1 1,50 1,70 1,85 2,00 2,70 3,00 1,5 x x x x 2,0 x x x 2,5 x x x x x 3,5 x x 4,0 x x 3,0 2,10 2,30 2,50 x x x x x x x x x x x x Bảng - Chiều dày vòng thép theo phương pháp xử lý bề mặt Kích thước tính milimét Chiều dày vịng thép mạ Chiều dày vòng thép thấm Nitơ Max Max h12 h10 h11 h24 h10 h11a h24 0.30 0.34 0.36 0.20 0.34 0.33 0.20 0.35 0.39 0.41 0.25 0.39 0.38 0.25 0.40 0.44 0.46 0.25 0.44 0.43 0.25 0.45 0.49 0.51 0.25 0.49 0.48 0.25 0.50 0.54 0.56 0.30 0.54 0.53 0.30 0.60 0.64 0.66 0.30 0.64 0.63 0.30 CHÚ THÍCH: h24 sử dụng cho vòng thép chiều dày bề mặt tiếp xúc xác định a Kích thước h11 khơng bắt buộc Chiều rộng vịng thép thay đổi tùy theo kết cấu lò xo giãn nở Tỷ lệ d1/a1 thường nằm khoảng 45 20 Dung sai thông thường cho chiều rộng (a1) vòng thép thấm Nitơ ± 0,05 mm, vịng thép mạ crơm CR1, CR2 ± 0,08 mm Với mặt tiếp xúc xếp chồng, h24 cần tối thiểu 0,05 mm 5.3 Lắp ráp lò xo giãn nở/vòng thép Chiều dày danh nghĩa vòng găng dầu tổ hợp (h1,) cho Bảng 10 với lực tiếp tuyến riêng phần (Ftc) Chiều rộng vòng găng dầu tổ hợp (a1) phụ thuộc vào kết cấu tổ hợp (lò xo giãn nở vòng thép) xác định nhà sản xuất Kích thước LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Bảng 10 - Kích thước vịng găng dầu tổ hợp Kích thước tính milimét LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Bảng 10 (Tiếp theo) Kích thước tính milimét LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Bảng 10 (Kết thúc) Kích thước tính milimét LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Vật liệu 7.1 Lò xo giãn nở Lò xo giãn nở phải làm thép, theo TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), phân lớp 67 68, tùy theo thỏa thuận nhà sản xuất khách hàng Lò xo giãn nở thấm Nitơ cần phải làm thép, theo TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), phân lớp 67 7.2 Vòng găng thép Vịng thép mạ Crơm cần làm thép, theo TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), phân lớp 68 Vòng thép thấm Nitơ phải làm thép, theo TCVN 5735-3 (ISO 6621-3), phân lớp 65 66 Lực tiếp tuyến áp suất tiếp xúc danh nghĩa 8.1 Lực tiếp tuyến 8.1.1 Lực tiếp tuyến, Ft Lực tiếp tuyến, Ft, vòng găng dầu tổ hợp xác định lực sinh việc nén lò xo giãn nở lực tiếp tuyến vòng thép Lực tính theo cơng thức: Ft = 1/2d1 x 2h12 x po Xem bảng hình CHÚ THÍCH: Lực tiếp tuyến vịng thép góp phần vào lực tiếp tuyến Ft vòng găng không đáng kể 8.1.2 Lực tiếp tuyến riêng phần, Ftc Ftc lực tiếp tuyến riêng phần cần có để trì vịng găng dầu tổ hợp đơn vị áp suất tiếp xúc đơn vị N/mm2 (pou) Lực tính theo cơng thức: Ft = 1/2d1 x 2h12 x pou Lực tiếp tuyến riêng phần cho Bảng 10 8.1.3 Lực tiếp tuyến thực tế, Ft Lực tiếp tuyến thực tế vịng găng dầu tổ hợp tính toán dựa giá trị Ftc áp suất tiếp xúc danh nghĩa cần thiết po theo công thức sau: Ft = po/pou x Ftc Với po/pou hệ số nhân áp suất (xem Bảng 11) 8.2 Kiểu áp suất tiếp xúc danh nghĩa Lực tiếp tuyến (Ft) với đơn vị áp suất xác định tính theo hệ số nhân Bảng 11, bảng đồng thời đưa ý nghĩa loại áp suất phân loại theo TCVN 11639 (ISO 6626) Áp suất tiếp xúc danh nghĩa po định nghĩa áp suất tiếp xúc danh nghĩa cần thiết, với điều kiện 100% tiếp xúc dọc theo chiều dày danh nghĩa vòng thép (h12) Bảng 11- Loại áp suất tiếp xúc danh nghĩa Hệ số nhân áp suất Mã Ý nghĩa 1,5 PNV Rất cao 1,2 PNH Cao 1,0 PNM Trung bình 0,8 PNR Giảm nhẹ a PNL Thấp po/pou 0,6 a Không khuyến khích sử dụng cho d1 < 65 mm Thư mục tài liệu tham khảo [1] TCVN 5906 (ISO 1101), Đặc tính hình học sản phẩm (GPS) - Dung sai hình học - Dung sai hình dạng, hướng, vị trí độ đảo LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn [2] TCVN 5735-1 (ISO 6621-1), Động đốt - Vòng găng - Phần 1: Từ vựng [3] TCVN 5735-5 (ISO 6621-5), Động đốt - Vòng găng - Phần 5: Yêu cầu chất lượng [4] TCVN 11635-1 (ISO 6622-1), Động đốt - Vòng găng - Phần 1: Vịng găng tiết diện hình chữ nhật làm gang đúc [5] TCVN 11635-2 (ISO 6622-2), Động đốt - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện hình chữ nhật chiều dày nhỏ [6] TCVN 11636 (ISO 6623), Động đốt - Vòng găng - Vòng găng tiết diện lưỡi cạo làm gang đúc [7] TCVN 11637-1 (ISO 6624-1), Động đốt - Vòng găng - Phần 1: Vịng găng tiết diện hình chêm làm gang đúc [8] TCVN 11637-2 (ISO 6624-2), Động đốt - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm gang đúc [9] TCVN 11637-3 (ISO 6624-3), Động đốt - Vịng găng - Phần 3: Vịng găng tiết diện hình chêm làm thép [10] TCVN 11637-4 (ISO 6624-4), Động đốt - Vòng găng - Phần 4: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm thép [11] TCVN 11638 (ISO 6625), Động đốt - Vòng găng - Vòng găng dầu [12] TCVN 11639-2 (ISO 6626-2), Động đốt - Vòng găng - Phần 2: Vịng găng dầu lị xo xoắn có chiều dày nhỏ làm gang đúc [13] TCVN 11639-3 (ISO 6626-3), Động đốt - Vòng găng - Phần 3: Vòng găng dầu có lị xo xoắn làm thép LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162