Iako je skup kvalitetnih dijelova uvijek prednost, neće puno vrijediti ako ostatak paketa nije na istoj razini. Isto vrijedi i za motor u vašem automobilu. Odabir pravih klipnih prstenova jednako je važan kao i bilo koji drugi dio vašeg motora.
Tehnologija klipnih prstenova značajno se promijenila od vremena kada je izbor bio “krom ili molibden”. Današnji prstenovi koriste razne materijale i premaze kako bi se prilagodili točno određenoj primjeni.
Moramo birati pojedinačne komponente za naše motore na sličan način – s potpunim razumijevanjem kako moraju surađivati kako bi se postigli najbolji rezultati — uključujući i klipne prstenove. Današnji prstenovi uključuju mnogo više tehnologije nego prije samo nekoliko godina. Odabir pravog pristupa pri kupnji klipnih prstenova bez razumijevanja razloga iza tih tehnoloških napredaka može biti prilično zastrašujuć.
Vrste klipnih prstenova
Mnogi se od nas mogu sjetiti vremena kada su postojale samo dvije vrste klipnih prstenova – od nodularnog lijeva s molibdenskom oblogom ili s kromiranom oblogom. Prije toga koristili su se jednostavni prstenovi od sivog lijeva, ali budući da govorimo o motorima temeljenim na LS-platformi, zadržimo se na tehnologiji iz ovog stoljeća.
Danas su dostupni i različiti premazi za klipne prstenove, poput plazma molibdena, nitriranja plinom i raznih PVD premaza. PVD (Physical Vapor Deposition – fizičko taloženje iz pare) u posljednje je vrijeme postao vrlo popularan. Riječ je o postupku nanošenja tankog sloja tvrdog filma na površinu prstena. PVD postupak nudi brojne mogućnosti, poput CrN (krom-nitrid) i TiN (titan-nitrid) premaza, koji se odlikuju izvrsnom otpornošću na visoke temperature i trošenje. S obzirom na toliko različitih opcija, mogli biste se zapitati može li itko sa sigurnošću znati koja je vrsta klipnog prstena najbolja za njihovu primjenu. Odgovor je – da, može. Najnoviji materijal koji je ušao na tržište klipnih prstenova je čelik. Ovaj izdržljivi materijal omogućio je brtvljenje cilindara pomoću iznimno tankih površina. Ako ste u posljednje vrijeme tražili klipne prstenove, sigurno ste primijetili koliko su neki od njih postali tanki.
Neka vaša snaga određuje vaš klipni prsten
Kao i u mnogim drugim područjima kada gradite motor, najbolje je znati svoja očekivanja u pogledu snage motora kako biste odredili koji klipni prsten će najbolje odgovarati. Čak i gorivo koje planirate koristiti može utjecati na odabir najboljeg klipnog prstena za vašu primjenu. Speed objašnjava: “Ključ je u tome da morate znati kako će motor biti korišten. Hoće li biti prirodno aspiriran ili s turbopunjačem? Hoće li koristiti dušik? Svaka od ovih razmatranja utječe na to koji materijal prstena je najbolje koristiti.”
Prstenovi su također postali puno tanji nego što ste možda navikli viđati. Postoji toliko prednosti modernih, tanjih prstenova da su mnogi proizvođači originalnih dijelova (OEM) počeli koristiti takve prstenove već u tvorničkoj proizvodnji.
Korištenje običnog benzina (pump-gas) ili E85 također može imati velik utjecaj. Za atmosferski motor koji koristi obični benzin, prsten od nodularnog lijeva s molibdenskim premazom savršeno obavlja posao. Molibdenski premaz je porozan, što mu omogućuje dobro zadržavanje ulja za podmazivanje stijenke cilindra. Zbog toga takvi prstenovi ne ovise toliko o strojnoj obradi cilindra kada je riječ o zadržavanju ulja. S druge strane, ako planirate korištenje turbopunjača ili goriva E85 u motoru, trebali biste koristiti čelični prsten. Čelični prstenovi su tvrđi od kromiranih ili molibdenski presvučenih prstenova i nisu porozni, pa je potrebno da ulje ostane u malim udubljenjima na stijenci cilindra, koja nastaju tijekom procesa honanja.
SVE što radite utječe na sposobnost prstenova. “Čak i način na koji je motor postavljen – primjerice, korištenje montažne ploče umjesto klasičnih nosača motora – može napraviti razliku.” Opće je prihvaćeno da korištenje momentne ploče (torque plate) tijekom honanja povećava snagu jer osigurava da cilindar bude savršeno okrugao nakon što se ugradi glava motora. Isto tako, postizanje odgovarajuće završne obrade stijenke cilindra, u skladu s odabranim prstenovima, ključno je za dugovječnost i dobro brtvljenje prstena uz stijenku cilindra. Speed objašnjava da svaka vrsta prstena ima svoj vlastiti “recept” za pripremu cilindra. Ta pravilna završna obrada u većini slučajeva uključuje dvije komponente: glatkoću vrhova i dubinu dolina, a taj se proces naziva plateau honanje.
Plateau honanje
“Plateau” honanje započinje grubim kamenom koji stvara dublje „doline“ na obrađenoj površini cilindra. Zatim se koristi finiji kamen koji zaglađuje površinu uklanjanjem vrhova nastalih prethodnim postupkom obrade.
Ulje u cilindru djeluje kao brtva, ali i kao lubrikant. Potrebna je odgovarajuća količina ulja unutar cilindra kako bi klipni prstenovi imali potrebnu razinu podmazivanja. Speed objašnjava da gorivo postaje neprijatelj kada dospije u područje gdje se susreću klipni prstenovi i stijenka cilindra, jer ispire sloj podmazujućeg ulja. Što više goriva ulazi u cilindar (kao kod motora s prisilnim punjenjem, dušikom ili korištenjem goriva E85), to više ispire stijenku cilindra i uklanja uljni film koji je ključan za dugovječnost klipnih prstenova. U takvim je slučajevima iznimno važno zadržati dovoljnu količinu ulja za podmazivanje klipnih prstenova.
Jednako važno, stijenka cilindra mora biti dovoljno glatka kako bi prstenovi potpuno brtvilili. Rješenje je plateau honanje, pri kojem se koriste dvije različite grube vrste kamenja. Prvo se koristi grubi kamen za stvaranje površinske obrade s dovoljno „dolina“ u koje ulje može dospjeti, a da ga gorivo ne ispire. Drugi prolaz koristi finiji kamen za zaglađivanje vrhova malih planina na površini stijenke cilindra (slično kao kod motora koji je već ušao u fazu rada) kako bi se osigurao dobar kontakt s prstenovima. „Sjedanje prstenova“ nekada je bio proces koji se odvijao tijekom vremena dok je motor radio, ali danas, u motoru s pravilno plateau-honanim cilindrima i odgovarajućim paketom prstenova, taj proces može biti puno brži. Izuzetak su kromirani prstenovi, koji zahtijevaju drugačiju završnu obradu specifičnu za materijal.
Rješenja za snagu s originalnim komponentama
Na motoru s običnim benzinom prsten od nodularnog lijeva izvrsno će funkcionirati uz honanje cilindra s 320-grit kamenom. U tom trenutku, snaga klipa da podnese izlaznu snagu motora postaje ograničavajući faktor.
Ako planirate koristiti turbopunjač i želite da motor traje, Speed preporučuje početak s najmanje 280-grit honanjem i završavanje s 400-grit kamenom kako biste osigurali potrebni plateau. Kada je površina cilindra ispravna, također možete premazati suknje klipova s abradabilnim premazom kako biste ih držali ravnima u cilindru. Pri odabiru prstenova, možete odabrati gornji prsten s plinovodnim otvorima (gas-ported) kako biste poboljšali brtvljenje oko cijele periferije cilindra.
Kako biste pomogli prstenu da se brtvi uz stijenu cilindra, možete odabrati koristiti ili prsten s otvorima (ported ring) ili klip koji koristi portiranje. Ovo omogućuje da tlak u cilindru teče iza prstena i ravnomjerno ga gura prema stijenci cilindra.
Trebate omogućiti prstenovima prostor da se šire pod velikim opterećenjima, a da se ne sudaraju i unište vaš motor. Previše ljudi brine o održavanju vrlo uskog razmaka krajeva kako bi spriječili curenje kompresije. Rizik od uništavanja motora zbog preuskog razmaka krajeva klipnih prstenova veći je od gubitka snage koji biste mogli imati zbog tog razmaka. Ako ste zaista zabrinuti zbog gubitka tog posljednjeg konja snage kroz razmak krajeva, uvijek možete koristiti set prstenova bez razmaka (gapless rings) koji “popunjavaju” razmak.
