Среднее профессиональное образование а. П. Пехальский, И. А. Пехальский
жүктеу/скачать 6,04 Mb.
|
| Поршень. Поршень предназначен для воспринятия силы взрыва газов при рабочем ходе и для производства вспомогательных тактов — впуска, сжатия и выпуска отработавших газов. Условия работы поршня характеризуются большими механическими и тепловыми нагрузками, а именно высокими значениями температуры (до 2500 °C), давления до 10 МПа (100 кгс/см2) и скоростей (скорость движения поршня достигает 15... 20 м/с). Неравномерное движение поршня, когда в средней части длины цилиндра он движется с максимальной скоростью, а к мертвым точкам замедляет движение и останавливается, приводит к возникновению существенных сил инерции. Трение поршня о зеркало цилиндра вызывает механический износ, а воздействие на него при рабочем ходе высоких температур приводит к эрозионному и коррозионному износу. Поэтому материал поршня должен обладать:
высокой механической прочностью и устойчивостью при работе в условиях высоких температур; высокими антифрикционными свойствами; отличной теплопроводностью; низким коэффициентом линейного расширения; коррозионной стойкостью. Наиболее подходящими металлами для удовлетворения таким условиям работы являются алюминиевые сплавы АК-4, АЛ-4, -25, -30 и др. К недостаткам поршней из алюминиевых сплавов можно отнести большой коэффициент линейного расширения и ухудшение механических качеств с увеличением температуры. Для устранения этих недостатков поршни подвергаются термической обработке — искусственному старению. Основными частями поршня 1 являются головка с днищем 10 и направляющая часть боковой стенки поршня, именуемая юбкой 13 (рис. 3.6). На внутренней части головки поршня имеются ребра жесткости 8. Для соединения поршня с шатуном служат бобышки 3 с кольцевыми канавками 2 для установки стопорных колец поршневого пальца. В головке поршня выполнены кольцевые канав- а Рис. 3.6. Поршень и поршневые кольца: а — поршень; б — поршневые кольца; в — установка поршневых колец; 1 — поршень; 2 — канавка для стопорного кольца поршневого пальца; 3 — бобышка Для установки поршневого пальца; 4 — канавка для установки маслосъемного кольца; 5 — дренажные каналы в теле поршня; 6 — канавки для установки компрессионных колец; 7 — установочная лыска на днище поршня; 8 — ребро жесткости бобышки; 9 — обозначение размерной группы поршня; 10 — днище поршня; И — чугунная вставка под верхнее компрессионное кольцо; 12 — температурный прорези в боковой стенке поршня; 13 — направляющая часть боковой стенки (юбка) поршня; 14 — кольцевой диск маслосъемного кольца; 15 — радиальный расширитель маслосъемного кольца; 16 — осевой расширитель маслосъемного кольца; 17 — нижнее компрессионное кольцо; 18 — верхние хромированные компрессионные кольца; 19 — уплотняющая часть боковой стенки поршня, образую- ки для установки компрессионных 6 и маслосъемного 4 колец. Для верхнего компрессионного кольца в головку поршня заливается чугунная вставка 11, в которой и прорезана канавка для верхнего компрессионного кольца. В канавке для маслосъемного кольца сделаны сквозные сверления внутрь поршня — дренажные каналы 5, по которым излишки масла, снятые со стенок цилиндра, стекают внутрь поршня, а затем в поддон картера двигателя. Подбор поршней к цилиндрам производят в холодном состоянии. Между поршнем и цилиндром оставляют зазор, который предотвращает заедание поршня при нагреве и обеспечивает образование масляной пленки. Нагревание поршня по высоте происходит неодинаково. Больше нагревается верхняя часть поршня. Отсюда и неодинаковая по высоте величина зазора между поршнем и цилиндром. Наибольший зазор будет между головкой поршня и цилиндром. К нижнему концу юбки этот зазор уменьшается. Чтобы получить минимальный зазор между юбкой поршня и цилиндром в холодном двигателе и устранить заедание поршня при нагреве, юбки поршней из алюминиевого сплава в поперечном сечении делают овальной формы (овальность юбки в пределах 0,18...0,80 мм), а поршни — конусными по высоте. Поршни некоторых двигателей имеют юбки с разрезами. Если юбка поршня овальная, то меньшая ось овала проходит вдоль оси поршневого пальца. При нагреве наибольшее расширение происходит именно в этой плоскости из-за большого количества металла, сосредоточенного в бобышках, и юбка приобретает цилиндрическую форму. В некоторых моделях двигателей в тело поршня заливаются стальные терморегулирующие пластинки, способствующие равномерному распределению теплоты и увеличивающие механическую прочность. Высота юбки поршня зависит от допустимого давления на цилиндр, которое не должно превышать 0,3 МПа (3 кгс/см2). Для улучшения приработки поршни иногда покрывают тонким слоем олова (0,004...0,006 мм). Для правильной установки поршней в цилиндр на них в обязательном порядке наносятся метки. Такие же метки наносят и для правильного соединения поршня с шатуном. В момент прохода поршня через ВМТ изменяется направление действия боковой силы, и поршень перемещается от одной стенки цилиндра к другой. У быстроходных двигателей и при коротких шатунах эта сила значительна, и перекладка сопровождается стуками, особенно при холодном двигателе. Избежать стуков при перекладке поршня можно путем смещения оси поршневого пальца на 1,4... 1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы. В результате этого смещения начальная перекладка поршня происходит за 3...4° до ВМТ, когда давление в цилиндрах еще не так велико. Поршень йфйЙМ довсц^ир^е/г^,вокруг пальца и его движение несколько тормозится трением в канавках поршневых колец, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня стуков. Направляющие (юбки) поршней дизелей также выполняются в виде конуса овального сечения. Кроме того, в головках поршней дизелей выполняются камеры сгорания. жүктеу/скачать 6,04 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|