TCVN11639-3:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11639-3:2016 (ISO 6626-3:2008) về 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 ch ỉ s ố 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). a 1 Chiều rộng vòng găng a 4 Độ sâu rãnh a 12 Chiều rộng vòng găng tính cả lò xo xoắn a 13 Độ sâu rãnh và phần vật liệu còn lại a 14 Chiều rộng phần cắt rãnh ngoài B 3 Chiều rộng rãnh ngoài c 1 Chiều rộng rãnh xẻ d 1 Đường kính danh nghĩa (Đường kính danh nghĩa của xy lanh) d 7 Đường kính vòng lò xo xoắn d 14 Đường kính rãnh lò xo xoắn cho kiểu SOR f 1 Khoảng chệch của lò xo xoắn F t Lực tiếp tuyến h 1 Chiều dày vòng găng h 5 Chiều dày phần tiếp xúc p 0 Áp suất tiếp xúc s 1 Khe hở miệng ở trạng thái lắp ghép w 1 Chiều dài rãnh xẻ w 3 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 D Ẫ N: 1 Mặt phẳng tham chiếu Hình 1 - Đặc điểm và kích thước chung của vòng găng ki ể u SOR 4.1.2 Ký hiệu VÍ DỤ: Một vòng găng dầu thấm nitơ c ó lò xo xoắn làm bằng thép có rãnh dạng chữ R (SOR), có chiều rộng loại nhỏ (S), có đường kính danh nghĩa là d 1 = 100 mm (100) và chiều dầy danh nghĩa h 1 = 3 mm (3), chi ề u dầy phần tiếp xúc h 5 = 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 d 7 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 D Ẫ N: 1 Mặt ph ẳ ng 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 nh ỏ (S), rãnh chữ V góc 40° (V40), có đường kính danh nghĩa là d 1 = 100 mm (100) và chiều dày danh nghĩa h 1 = 3 mm (3), chiều dày phần tiếp xúc h 5 = 0,20 mm (0,20), lớp thấm nitơ dày tối thi ể u 0,030 mm (NT030), lò xo xoắn với bộ giảm nhiệt độ (WF) và đường kính xoắn d 7 không đ ổ i (CSN), áp suất tiếp xúc trung b ì nh 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 h 1 và chiều rộng a 1 Bảng 1 đưa ra các đặc điểm chung của chiều dày vòng găng h 1 và chiều rộng a 1 . Bảng 1 - Chiều dầy vòng găng h 1 và chiều rộng a 1 Kích thước tính bằng milimét Chiều dày vòng găng Chiều rộng vòng găng a 1 ± 0,15 Kiểu Nhỏ (Mã:S) Lớn (Mã:L) 2,0 1,8 đến 2,0 --- SOR 2,5 1,8 đến 2,0 --- SOR 3,0 1,8 đến 2,0 2,3 đến 2,6 SOR và SOV 4,0 2,0 đến 2,6 2,8 đến 3,2 SOR và SOV 5.2 Chiều dầy phần tiếp xúc h 5 Bảng 2 đưa ra các đặc điểm chung của chiều dày phần tiếp xúc h 5 Bảng 2 - Chiều dầy phần tiếp xúc h 5 Kích thước tính bằng milimét Chiều dày vòng găng h 1 Chiều dày phần tiếp xúc h 5 ± 0,07 2,0 0,20 --- --- 2,5 0,20 0,25 --- 3,0 0,20 0,25 0,30 4,0 0,20 a 0,25 0,30 a Với vòng găng có đường kính lớn hơn 120 mm và chiều dày bằng 4,0 mm, không sử dụng kích thước chiều dày phần tiếp xúc 0,20 mm. 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 Góc của phần tiếp xúc Khoảng giá trị danh nghĩa của góc Dung sai α 5° đến 20° a ± 5° β 10° đến 3 0 ° a ± 5 ° a Góc danh nghĩa tùy thuộc vào sự thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. 5.4 Chiều rộng rãnh ngoài B 3 Bảng 4 đưa ra các đặc điểm chung của chiều rộng rãnh ngoài B 3 . Bảng 4- Chiều rộng rãnh ngoài B 3 Kích thước tính bằng milimét Chiều dày vòng găng h 1 Chiều rộng rãnh ngoài B 3 a 2,0 1,25 đến 1,45 2,5 1,35 đến 1,75 3,0 1,45 đến 2,10 4,0 1,80 đến 3,20 a B 3 > ( c 1 + 0,95) 5.5 Kích thước rãnh xẻ Bảng 5 quy định các đặc điểm chung của kích thước rãnh xẻ. B ả ng 5 - Kích thước rãnh xẻ tiêu chuẩn Kích thước tính bằng milim é t Chiều dày vòng găng h 1 Chiều rộng rãnh xẻ c 1 Chiều dài rãnh xẻ w 1 Khoảng cách rãnh xẻ W 3 2,0 0,3 đến 0,5 1,4 đến 2,5 5 đến 10 2,5 0,4 đến 0,6 2,0 đến 3,0 5 đến 10 3,0 0,5 đến 0,7 2,5 đến 3,5 5 đến 10 4,0 0,6 đến 1,0 3,0 đến 5,0 5 đến 10 Các rãnh xẻ c ó th ể được xẻ mở trên bề mặt khe h ở vòng găng (Xem hình 3). H ì nh 3 - Bố trí các rãnh xẻ 5.6 B ề 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 b ằ ng mi limét Mã Chiều dầy lớp thấm nitơ Mặt lưng min Mặt đáy min NT010 0,010 0,005 NT030 0,030 0,010 NT050 0,050 0,015 a Xem TCVN 5735-1 (ISO 6621-4) cho dung sai 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 Chiều dầy vòng găng h 1 Áp suất tiếp xúc danh nghĩa p 0 MPa Mã PN1,0 Mã PN1,5 Mã PN2,0 Mã PN2,5 2,0 1,0 1,5 2,0 --- 2,5 1,0 1 , 5 2,0 --- 3,0 --- 1,5 2,0 2,5 4,0 --- 1,5 2,0 2,5 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 = d 1 x h 5 x p 0 (1) Bảng 8 - Dung sai của lực tiếp tuyến F t Lực tiếp tuyến N Dung sai F t < 20 ± 4 N F t ≥ 20 ± 20 % 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. CH Ú D Ẫ N: 1 Đường kính của dây lò xo Hình 4 - Lò xo xoắn kiểu CSN 6.1.3 H ì nh 5 cho lò xo xoắn kiểu CSG có bước lò xo đều (đường kính vòng lò xo d 7 phẳng). CHÚ D Ẫ N: 1 Đường kính của dây lò xo a Xấp x ỉ 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 d 7 phẳng), và hình 7 đưa ra vị trí của các bước lò xo nhỏ. CHÚ D Ẫ N: 1 Đường kính của dây lò xo. a Xấp xỉ 0,8 lần đường kính của vòng d â y lò xo. Hình 6 - Lò xo xoắn kiểu CSE K í ch thước t í nh bằng milimét CHÚ D Ẫ N 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 l ò 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 m ở rộng) Khoảng chệch của lò xo xoắn, f 1 , 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 Đường kính danh nghĩa d 1 Khoảng chệch của lò xo xoắn f 1 max 60 ≤ d 1 < 100 0,1 x d 1 100 ≤ d 1 ≤ 200 0,12 x d 1 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 h ở miệng vòng găng tới và các điểm cuối của khoảng h ở lò xo được cố định với đi ể m n ố i 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 a 4 , a 13 , a 14 , d 14 , d 7 và a 12 cho kiểu SOR. Bảng 10 - Dung sai và các tiêu chí tính a 4 , a 13 , a 14 , d 14 , d 7 và a 12 cho ki ể u SOR. Kích thước tính bằng milimét Chi tiết Ký hiệu Dung sai Phương án tính Độ sâu rãnh a 4 ± 0,1 a 4 = (0,35 đến 0,6) x a 1 - 0,2 Độ sâu rãnh và phần vật liệu còn lại a 13 ± 0,1 a 13 = a 4 + (0,45 đến 0,65) Chiều rộng phần cắt rãnh ngoài a 14 a max a 14 = (0,1 đến 0,3) x a 1 Đường kính rãnh lò xo xoắn d 14 ± 0,05 d 14 = (0,65 đến 0,85) x h 1 b Đường kính vòng lò xo xoắn d 7 ± 0,05 d 7 = (0,05 đến 0,3) x d 14 Chiều rộng vòng găng tính cả lò xo xoắn a 12 ± 0,15 a 12 = a 13 + d 7 a Giá trị này sẽ được xác định b ở i nhà sản xuất và khách hàng. b Khi h 1 = 2,0 hoặc 2,5, d 14 = (0,75 đến 0,85) x h 1 . 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 B ả ng 11 đưa ra dung sai và các phương án tính a 4 , a 1 3 , a 14 , d 14 , d 7 và a 12 cho kiểu SOV Bảng 11 - Dung sai và các phương án tính a 4 , a 1 3 , a 14 , d 14 , d 7 và a 12 cho kiểu SOV Kích thước tính bằng milimét Chi tiết Ký hiệu Dung sai Phương án tính Độ sâu rãnh a 4 ± 0,1 a 4 = (0,35 đến 0,6) x a 1 - 0,3 Độ sâu rãnh và phần vật liệu còn lại a 13 ± 0,1 a 13 = a 4 + (0,45 đến 0,65) Chiều rộng phần cắt rãnh ngoài a 14 a max a 14 = (0,1 đến 0,3) x a 1 Đường kính vòng lò xo xoắn d 7 ± 0,05 d 7 = (0,6 đến 0,8) x h 1 Chiều rộng vòng găng tính cả lò xo xoắn a 12 ± 0,15 a 1 2 = a 4 +(-0,1 đến 0,4)+(1+ ) X a Giá trị này sẽ được xác định bởi nhà sản xuất và khách hàng 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 tr ực 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 Kiểu Chiều dày vòng găng h 1 Chiều rộng vòng găng a 1 Đường kính danh nghĩa d 1 13 SOR 2,0 và 2,5 SOR-S 60 đến 100 14 3,0 SOR-S và SOR-L 65 đến 120 15 4,0 SOR-S và SOR-L 80 đến 124 16 4,0 SOR-S và SOR-L 125 đến 200 17 SOV 3,0 SOR-S và SOR-L 70 đến 120 18 4,0 SOR-S và SOR-L 80 đến 124 19 4,0 SOR-S và SOR-L 125 đến 200 CH Ú THÍCH: Mã S và L được mô tả trong bảng 1. Bảng 13 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S ( h 1 = 2,0 mm và h 1 = 2,5 mm) Kích thước tính bằng milim é t B ả ng 14 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S và SOR-L ( h 1 = 3,0 mm) Kích thước tính bằng milimét Bảng 15 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuyến cáo sử dụng cho vòng găng ki ể u SOR-S và SOR-L ( h 1 = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d 1 < 125 mm) Kích thước tính bằng milimét Bảng 16 - Lực tiếp tuyến danh nghĩa khuy ế n cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOR-S và SOR-L ( h 1 = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d 1 ≥ 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 ( h 1 = 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 ( h 1 = 4,0 mm; đường kính danh nghĩa d 1 < 125 mm) Kích thước t í nh bằng milimét B ả ng 19 - Lực tiếp tuyến danh ngh ĩ a được khuyến cáo sử dụng cho vòng găng kiểu SOV-S và SOV-L ( h 1 = 4,0 mm; đường kính danh ngh ĩ a d 1 ≥ 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: Ph ươ ng 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 nh ỏ [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 .