Лучшим материалом для изготовления поршневых колец является чугун, так как он обладает хорошим антифрикционными качествами благодаря наличию в структуре свободного графита и удовлетворительной жаростойкостью при температуре 300 - 400 С.
Поршневые кольца изготовляют из чугуна марки СЧ24-44 с содержанием фосфора до 0,7% и с мелкокристаллической структурой. Твердость поршневых колец для повышения срока их службы должна быть на 20-30 единиц по Бринеллю больше твердости рабочей втулки цилиндра. Опытные данные показывают, что покрытие рабочей поверхности поршневого кольца пористым хромом увеличивает срок его службы и уменьшает износ рабочей втулки цилиндра.
Модуль упругости чугуна:
Радиальная толщина:
Вырез кольца:
Температурный зазор:
Высота кольца:
Деформация кольца при свободном состоянии:
Деформация кольца при надевании на поршень:
Зазор в замке в свободном состоянии:
В цилиндре двигателя кольцо находится в сжатом состоянии, а при надевании его на поршень оно разводится. В том и другом случае в нем возникают напряжения изгиба.
Напряжения изгиба кольца в рабочем состоянии:
удовлетворяет условию
Напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:
Удовлетворяет условию
Удельное давление кольца на стенку цилиндра:
Сила противодействия погибу кольца: