Segmentii

Segmentii sunt inele elastice montate in canalele regiunii port segmenti ale pistonului. Dupa functiunile principale pe care le indeplinesc se deosebesc doua feluri de segmenti: segmenti de compresie sau de etansare cu rolul de asigurare a etansarii cilindrului fata de carter si segmenti de ungere sau de curatire (raclori) care servesc la indepartarea surplusului de ulei de pe suprafata cilindrului. Fiecare din segmenti indeplineste intr-o oarecare masura ambele functiuni, in grade diferite, in raport cu presiunea exercitata pe oglinda cilindrului.
Functia de etansare - este indeplinita de efectul de labirint care duce la scaderea puternica a presiunii prin laminare. Se observa ca sectiunile reduse genereaza rezistente mari de trecere ale gazelor, iar portiunile dintre segmenti scad in continuare temperatura si presiunea gazelor astfel incat curgerea spre carter se face la o presiune de circa 3-4% fata de presiunea din camera de ardere, iar volumul de gaze scapate spre carter este de circa 0,2-1% din volumul de gaze aspirat de motor. Se observa ca actiunea de etansare este realizata in proportie insemnata (circa 75%) de catre primul segment. Cantitatile de gaze care scapa de primul segment trec prin interstitiile de la capetele segmentilor si pe la rostul dintre segmenti si piston datorita miscarilor axiale si radiale ale segmentilor in timpul deplasarii pistonului. Trecerea segmentului de pe un flanc pe altul al canalului din cilindru al pistonului se numeste pulsatia segmentului si are ca urmare scaderea randamentului de etansare al segmentului. Daca se diminueaza elasticitatea segmentului si acesta nu mai apasa pe oglinda cilindrului apar probleme legate de etansarea acestora si scapari de gaze. De asemenea raportul de comprimare real va scadea si randamentul motorului se diminueaza puternic. Apasarea segmentilor pe oglinda cilindrului este produsa de elasticitatea acestora cat si de gazele care trec in spatele segmentilor si se imping spre camasa.
Segmentii sunt montati cu joc in locasurile lor pentru a se putea misca si a asigura etansarea. In cazul in care acestia nu se mai deplaseaza ci se vor bloca in canal, functia de etansare fiind compromisa

Segmentii de etansare au diverse forme. Cele mai des folosite forme sunt cele dreptunghiulare, deoarece au o tehnologie simpla. Pentru o etansare mai buna si un rodaj mai rapid se reduce inaltimea segmentului (in mod uzual se utilizeaza o inaltime de 2-4 mm), dar prin aceasta se inrautateste evacuarea caldurii si se mareste fragilitatea si tendinta de deformare a segmentului. In scopul accelerarii ajustarii segmentului pe suprafata cilindrului si obtinerii unei etansari mai bune, fara diminuarea sectiunii, se construiesc segmenti cu inclinarea totala sau partiala de cateva minute. Pentru a obtine aceleasi efecte se poate folosi si varianta cu sectiune asimetrica. Exista varianta cu sectiune trapezoidala folositi pentru reducerea masei segmentului si prevenirea depunerilor si a blocarilor segmentilor.

Segmentii de ungere - se realizeaza cu grosimi mai mari pentru a asigura functia de indepartare a stratului de ulei. Uleiul este evacuat prin zona degajata si orificiile practicate in canalul segmentului de ungere din piston. Se utilizeaza segmenti cu canale sau cu gauri. De asemenea, la unele tipuri de segmenti se poate utiliza un inel expandor pentru uniformizarea presiunii pe cilindru. Fanta segmentului se poate realiza in mai multe variante. Taietura oblica si o suprapunere a capetelor maresc eficienta etansarii, dar executia este costisitoare. La motoarele rapide de automobile si tractoare se practica taietura dreapta, care este usor de realizat, fara a influenta prea mult trecerea gazelor si a uleiului. Pentru motoarele in doi timpi, in canalul de montare al segmentilor se prevad stifturi de blocare a rotatiei segmentului, deoarece exista pericolul de agatare al ferestrelor de baleiaj de catre segment.
Materiale - in general se utilizeaza 2-3 segmenti de compresie si 1-2 segmenti de ungere, la motoarele diesel se folosesc mai multi segmenti decat la motoarele cu aprindere prin scanteie. Materialul utilizat este fonta speciala perlito-sorbitica, cu grafit lamelar. Aceasta se poate alia pentru sporirea rezistentei la temperaturile ridicate de functionare. Segmentii de comprimare, in special primul, numit segment de foc, este acoperit special cu un strat de crom pentru a-i mari rezistenta, cu adancimea de 60-170 microni. Eficienta rodajului si cresterea rezistentei la uzura se obtin prin acoperiri electrolitice de staniu, cadmiu ori cupru, in grosime de 3-10 microni sau prin fosfatare.