Холодильные компрессоры

    Надёжная, долговечная и экономичная работа поршневых компрессоров, как и автомобильных двигателей, зависит от эксплуатационных свойств узлов и деталей.

     Важнейшими деталями механизма такого компрессора являются поршневые кольца, обеспечивающие предотвращение перетечки сжимаемого газа в картер и вынос смазочного масла в полость сжатия компрессора. Поршневые кольца компрессора должны обладать высокой износостойкостью и малым коэффициентом трения. При этом они должны быстро прирабатываться и не допускать активного износа цилиндровых гильз поршневого компрессора.

     В поршневых компрессорах применяются поршневые и маслосъемные кольца из различных материалов. Наиболее широкое распространение получили чугунные поршневые кольца. Обладая достаточной упругостью, они успешно выполняют свои функции в первый период эксплуатации компрессора. При длительной эксплуатации происходит износ как рабочих поверхностей поршневых колец, так и цилиндровых гильз. Ресурс колец составляет не более 10 тыс. ч, а гильзы заменяют через 20-25 тыс. ч. работы поршневого компрессора.

     В поршневых компрессорах применяются также полимерные поршневые кольца, изготовленные из термостабилизированного капрона ТНК-2Г5. Такие кольца благодаря низкому коэффициенту трения незначительно изнашивают цилиндровую гильзу компрессора. Однако, при повышении температуры конца сжатия, например, при недостаточной плотности клапанов или поломке клапанной пластины компрессора, кольца расплавляются, что ведет к преждевременному выходу из строя поршневого компрессора.

     Поиском оптимального материала для поршневых колец компрессоров в течение многих лет занимался институт проблем материаловедения Академии Наук. Ведущее направление в этих поисках - создание материала способом порошковой металлургии. Был разработан и технологически освоен композитный материал на железографитовой основе с антифрикционными добавками (молибден, цинк, сульфиды и др.). Сделанные из этого материала кольца для поршневых компрессоров прошли всесторонние лабораторные испытания, которые показали значительно лучшие, чем у чугуна, характеристики (см. таблицу).

Материал колец	Коэффициент трения	Коэффициент прочности	Предел прочности изгиба МПА	Твердость HRB	Модуль упругости т/мм
Металло-керамика	0,022	150…190	750…850	70…90	100…140
Чугун	0,03	150…220	350…500	98…103	77…80

    В результате длительных сравнительных эксплуатационных испытаний более 600 автомобильных двигателей с металлокерамическими поршневыми кольцами было установлено, что их износостойкость выше чем у чугунных более чем в 1,5 раза, а износ стенок цилиндровых гильз ниже на 30%. При вдвое уменьшенном расходе масла. Кольца успешно применяются в автомобилях ВАЗ и МЗМА. В компрессорах показатели по износостойкости и расходу масла оказались значительно лучше, поскольку условия их работы менее тяжелые по сравнению с автомобильными двигателями.