TCVN11637-4:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11637-4:2016 (ISO 6624-4:2016) về Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 4: Vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng thép TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11637-4:2016 ISO 6624-4:2016 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 4: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN NỬA HÌNH CHÊM LÀM BẰNG THÉP Internal combustion engines - Piston rings - Part 4: Half keystone rings made of steel Lời nói đầu TCVN 11637-4:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 6624-4:2016. TCVN 11637-4:2016 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) v à TCVN 11640 (ISO 6627) (xem chi tiết trong thư mục t à i liệu tham khảo). ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - VÒNG GĂNG - PHẦN 4: VÒNG GĂNG TIẾT DIỆN NỬA HÌNH CHÊM LÀM BẰNG THÉP Internal combustion engines - Piston rings - Part 4: Half keystone rings made of steel 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định các đặc điểm kích thước chính của các vòng găng tiết diện nửa hình chêm làm bằng thép, kiểu HK, HKB và HKBA, có đường kính từ 38 mm đến 160 mm, được sử dụng trên động cơ đốt trong kiểu pit tông chuyển động tịnh tiến trên phương tiện giao thông đường bộ và các ứng dụng khác 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu sau, trong toàn bộ hoặc một phần, được viện dẫn và rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì 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 c ả 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 Tổng quan Các kiểu vòng găng tiết diện nửa hình chêm được cho trong các bảng 1 và 2, các hình 1,2 và 3. Các đặc điểm chung và kích thước của các đặc điểm này được cho trong các bảng 3 đến 6 và các hình 4 đến 10. Bảng 7 đưa ra các hệ s ố lực cho các kiểu vòng găng khác nhau, bảng 8 đưa ra các kích thước và lực của các vòng găng tiết diện nửa hình chêm. Các đặc điểm chung và các bảng kích thước trong tiêu chuẩn này bao gồm nhiều giá trị khác nhau và các nhà thiết kế khi lựa ch ọ n một kiểu vòng găng cụ thể phải lưu ý điều kiện hoạt động của các kiểu vòng găng này. Nhà thiết kế cũng phải tham khảo các yêu cầu nêu trong TCVN 5735-3 (ISO 6621-3) và TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) trước khi lựa chọn kiểu vòng găng. 4 Kiểu vòng găng và ký hiệu ví dụ CHÚ THÍCH: Đối với kích thước góc của v ò ng găng tiết diện nửa hình chêm, sử dụng các định nghĩa và cách đo lường tương tự như vòng găng tiết diện hình ch ê m [Xem TCVN 5735-2 (ISO 6621-2)]. 4.1 Kiểu HK - Vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° có mặt lưng phẳng 4.1.1 Đặc điểm chung Hình 1 đưa ra các đặc điểm chung của vòng găng kiểu HK Các kích thước và các lực xem bảng 7. Giá trị h 3 được tính toán theo phụ lục A. CHÚ D Ẫ N 1 Mặt phẳng tham chiếu (vòng găng được đặt ph ẳ ng trên mặt phẳng A) 2 Đánh d ấ u mặt trên a Danh nghĩa b t = 0,006 x h 1 Hình 1 - Kiểu HK 4.1.2 Ký hiệu VÍ DỤ: Ký hiệu của vòng găng phù hợp với yêu cầu của TCVN 11637-4 (ISO 6624-4), vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° bằng thép với mặt lưng phẳng (HK), đường k í nh danh nghĩa là d 1 = 60 mm (60) và chiều dày danh nghĩa h 1 = 1,2 mm (1,2), làm từ thép hợp kim CrSi, phân lớp 62 (MC62), và có mặt lưng được mạ cr ô m với chiều dày t ố i thiểu 0,1 mm (CR2). Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO): Vòng găng TCVN 11637-4 (ISO 6624-4) HK - 60 x 1 , 2-MC62/CR2 4.2 Kiểu HKB - Vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° có mặt lưng cong 4.2.1 Đặc điểm chung Hình 2 đưa ra các đặc điểm chung của vòng găng kiểu HKB Các kích thước và các l ực xem Bảng 7. Giá trị h 3 được tính toán theo phụ lục A. CHÚ D Ẫ N 1 Mặt phẳng tham chiếu (vòng găng được đặt phẳng trên mặt phẳng A) 2 Đánh dấu mặt trên a Danh nghĩa Hình 2 - Kiểu HKB Bảng 1 - Kích thước mặt lưng cong đối xứng và chiều rộng ( h 8 ) Kích thước tính bằng milimét h 1 h 2 5 h 2 6 Dung sai của h 2 6 h 27 t 2 ,t 3 h 8 a 1,2 0,30 0,60 ±0,20 0,90 0,002...0,012 0,60 1,5 0 , 35 0,75 ±0,25 1,15 0,003...0,015 0,80 1,75 0,35 0,85 ±0,30 1,35 1,00 2,0 0,40 1,00 ±0,30 1,60 1,20 2,5 0,45 1,25 ±0,40 2,05 1,60 3,0 0,50 1,50 ±0,50 2,50 0,005...0,020 2,00 3,5 0,55 1,75 ±0,50 2,95 2,40 a Chiều rộng ( h 8 ) chỉ dùng để tham khảo, có thể được sử dụng khi có 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 11637-4 (ISO 6624-4), vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° bằng thép bề mặt lưng cong (HKB), đường k í nh danh nghĩa là d 1 = 60 mm (60) và chiều dày danh nghĩa h 1 , = 1,5 mm (1,5), làm bằng thép mactenxit 11% Cr(tối thiểu), phân lớp 65 (MC65), và c ó mặt lưng và các mặt đáy (NT) được thấm nitơ với chiều d à y tối thiểu lần lượt là 0,050 mm (050) và 0,015 mm. Các thông số được sử dụng trong ký hiệu vòng găng theo TCVN (ISO): Vòng găng TCVN 11637-4 (ISO 6624-4) HKB - 60 x 1,5-MC65/NT050 4.3 Kiểu HKBA - Vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° có mặt lưng cong không đối xứng (không khuyến khích cho các vòng găng thấm nitơ mã NT) 4.3.1 Đặc điểm chung Các kích thước và các lực xem Bảng 7. Giá trị h 3 được tính toán theo Phụ lục A. CHÚ D Ẫ N 1 Mặt phẳng tham chi ế u (vòng găng được đặt phẳng trên mặt phẳng A) 2 Đánh dấu mặt trên a Danh nghĩa Hình 3 - Kiểu HKBA Bảng 2 - Kích thước mặt lưng cong không đối xứng Kích thước tính bằng milimét h 1 h 2 5 a h 2 6 Dung sai của h 2 6 h 27 t 2 b t 3 b 1,75 0,35 0,55 ±0,20 1,35 0...0,007 0,008...0,025 2,0 0,40 0,60 1,50 0,009...0,030 2,5 0,45 0,70 ±0,25 1,80 0...0,008 0,011...0,035 3,0 0,55 0,80 2,10 0,012...0,038 3,5 0,60 0,90 ±0,30 2,40 0...0,009 0,012...0,040 a Kích thước h 25 có th ể nh ỏ hơn đối với vòng găng giảm kích thước cạnh b Kích thước t 2 và/hoặc t 3 có thể thay đổi khi có 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 6624-4), vòng găng tiết diện nửa hình chêm 7° bằng thép bề mặt lưng cong không đối xứng (HKBA), đường kính danh nghĩa là d 1 = 80 mm (80) và chiều dày danh nghĩa h 1 = 2,0 mm (2,0), làm bằng thép mactenxit 11% Cr (tối thiểu), phân lớp 65 (MC65), và PVD trên mặt lưng (PC) với chiều dầy tối thiểu 0,010 mm (010). và nhà sản xuất Vòng găng TCVN 11637-4 (ISO 6624-4) HKBA - 80 x 2,0-MC65/PC010 5 Đặc điểm chung 5.1 Kiểu HK, HKB và HKBA - Các vòng găng tiết diện nửa hình chêm 5.1.1 Vòng găng thấm nit ơ (không khuyến khích với các vòng găng HKBA thấm nitơ mã NT) a) Kiểu HK b) Kiểu HKB CHÚ D Ẫ N 1 Đánh d ấ u mặt trên Hình 4 - Vòng găng thấm nitơ 5.1.2 Vòng găng PVD a) Kiểu HKB b) Kiểu HKBA CHÚ DẪ N 1 Đánh dấu mặt trên Hình 5 - Vòng găng PVD 5.1.3 Vòng găng mạ hoặc phủ crôm 5.1.3.1 Mặt lưng mạ hoặc ph ủ toàn phần a) Kiểu HK b) Kiểu HKB c) Kiểu HKBA CHÚ D Ẫ N 1 Đánh dấu mặt trên Hình 6 - Vòng găng mặt lưng mạ hoặc phủ toàn phần 5.1.3.2 Mặt lưng mạ phủ ở giữa (không khuyến khích đối với vòng găng mạ ph ủ crôm) a) Kiểu HK b) Kiểu HKB c) Kiểu HKBA CHÚ D Ẫ N 1 Đ á nh dấu mặt trên Hình 7 - Vòng găng mặt lưng mạ hoặc phủ ở giữa 5.2 Vòng găng kiểu HK, HKB và HKBA - Cạnh mặt lưng và mặt bụng được v ê tròn Hình 8 - Cạnh mặt lưng và mặt bụng được v ê tròn Bảng 3 - Kích thước h x và h y Kích thước tinh bằng milimét h 1 h x max. h y max. 1,2 0,25 0,3 1,5 0,3 0,35 1,75 2,0 0,3 0,4 2,5 3,0 3,5 5.3 Vòng găng kiểu HK, HKB và HKBA (Mạ hoặc phủ toàn phần hoặc ở giữa) - Chiều dầy lớp mạ/phủ a) Mạ/phủ toàn phần b) Mạ/phủ ở giữa Hình 9 - Chiều dầy lớp mạ/phủ Bảng 4 - Chiều dầy lớp mạ/phủ crôm Kích thước tính bằng milimét Mạ Crôm Mã Phun phủ Mã Chiều dầy min. CRF - 0,005 CR1 SC1 0,05 CR2 SC2 0,10 CR3 a SC3 a 0,15 CR4 a SC4 a 0,20 a Không khuyến khích đối với các vòng găng có h 1 ≤ 1,5. Bảng 5 - Chiều dầy lớp phủ PVD Kích thước tính bằng milimét Mã Bề mặt l ư ng min. PC001 0,001 PC003 0,003 PC005 0,005 PC0010 a 0,010 PC0020 a 0,020 PC0030 a 0,030 PC0040 a 0,040 PC0050 a 0,050 a không thường dùng đối với lớp mạ phủ các bon nhân tạo. 5.4 Vòng găng kiểu HK, HKB và HKBA - Chiều dầy lớp thấm Nitơ CHÚ D Ẫ N 1 Đánh dấu mặt trên Hình 10 - Chiều dầy lớp th ấ m Nitơ Bảng 6 - Chiều dầy lớp thấm Nitơ của mặt lưng và mặt đáy dưới Kích thước tính bằng milimét Mã Chiều dầy lớp thấm Nittơ tối thiểu Mặt lưng Mặt đáy dưới NB030 0,03 0,010 NB050 0,05 0,015 NB070 0,07 0,020 NB090 0,09 0,020 NB110 0,11 0,030 NB130 0,13 0,030 CHÚ THÍCH: Chiều dầy lớp thấm Nitơ tại mặt đáy trên và mặt bụng không được quy định. Bảng 7 - Chiều dầy lớp thấm Nit ơ mặt lưng và các mặt đáy (không khuyến khích đối với các vòng găng HKBA) Kích thước tính bằng milimét Mã Chiều dầy lớp thấm Nit ơ tối thiểu Mặt lưng Các mặt đáy NT030 0,03 0,010 NT050 0,05 0,015 NT070 0,07 0,020 NT090 0,09 0,020 NT110 0,11 0,030 NT130 0,13 0,030 CHÚ THÍCH: Chiều dầy lớp th ấ m Nitơ tại mặt bụng không được quy định. 6 Hệ số lực Các lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến cho trong bảng 9 phải được điều chỉnh khi các vòng găng có thêm các đặc trưng. Với các yếu tố đặc trưng thông thường, phải sử dụng các hệ số điều chỉnh cho trong bảng 8. Hệ s ố điều chỉnh lực với tỷ lệ m/(d 1 - a 1 ) cho trong TCVN 5735-4 (ISO 6621-4) phải được sử dụng. Bảng 8 - Hệ số điều chỉnh lực cho vòng găng HK, HKB và HKBA được mạ crôm, phun phủ, phủ PVD hoặc thấm Nit ơ d 1 Hệ số mm CRF/ PC 001... PC 030 CR1/ PC040 CR2/ SC1 CR3/ SC2 CR4/ SC3 SC4 NB030...NB13 0 NT030...NT13 0 50 ≤ d 1 < 75 1 0,87 0,81 0,75 0,69 0,64 1,03 75 ≤ d 1 < 100 1 0,91 0,86 0,82 0,78 0,74 1,03 100 ≤ d 1 < 125 1 0„93 0,89 0,86 0,82 0,79 1,03 125 ≤ d 1 ≤ 160 1 0,94 0,91 0,89 0,86 0,83 1,03 7 Kích thước Xem B ả ng 9. B ả ng 9 - Kích thước và lực vòng găng tiết diện nửa hình chêm HK, HKB và HKBA Kích thước tính bằng milimét Bảng 9 (tiếp theo) Bảng 9 (tiếp theo) Bảng 9 (tiếp theo) B ả ng 9 (tiếp theo) Bảng 9 (tiếp theo) Bảng 9 (tiếp theo) Bảng 9 (kết thúc) Phụ lục A (Quy định) Tính toán chiều dày h3 của các vòng găng tiết diện nửa hình chêm Chiều dày h 3 , được định nghĩa trong DIN, được tính toán theo công thức (A.1): h3 = (h 1 + 0,05) - a 6 .tan7,2° (A.1) Nếu kích thước của vòng găng tiết diện nửa hình chêm t í nh toán theo ISO khác đáng kể so với theo DIN và các giá trị dung sai theo ISO tăng thì sử dụng giá trị hiệu chỉnh (h 3k ) cho việc xác định chính xác chiều dày h 3 nhằm đảm bảo sự tương thích với các ISO. V ì vậy, chiều dày h 3 , được định nghĩa trong ISO, được tính toán theo công thức (A.2): h 3 = (h 1 + 0,05) - a 6 .tan7,2° - h 3k (A.2) Giá trị hiệu chỉnh h 3k phụ thuộc vào đường kính danh nghĩa d 1 (xem Bảng A.1) Bảng A.1 - Giá trị hiệu ch ỉ nh Đường kính danh nghĩa d 1 [mm] Giá trị hiệu chỉnh h 3k d 1 <60 0,0055 60 ≤d 1 < 90 0,0075 90 ≤d 1 ≤ 160 0,0085 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: Đặc tính 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 làm bằng thép. [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 6626-1 1) , 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 - Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu lò xo xoắn có chiều dầy nhỏ làm bằng gang đúc. [12] TCVN 11639-3 (ISO 6626-3), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Phần 2: Vòng găng dầu lò xo xoắn làm bằng thép [13] TCVN 11640 (ISO 6627), Động cơ đốt trong - Vòng găng - Vòng găng dầu tổ hợp 1) Đang biên soạn.