ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Шатун из "Конструкция, основы теории и расчетов тракторов " Поршень. Поршень воспринимает усилия, возникающие от давления газов, и передает их через шатун на коленчатый вал. Кроме того, в четырехтактных двигателях при помощи поршня производится впуск свежего заряда и выпуск отработавших газов. [c.31] В конструкции поршня (рис. 4.7) различают следующие части головку (днище) А, уплотняющую часть Б, направляющую часть или юбку В, бобышки Г. На головке поршня большинства двигателей имеются выемки различной формы, способствующие лучшему перемешиванию воздуха с поступающим в цилиндр топливом и более полному его сгоранию. У некоторых поршней на головке сделаны две плоские выемки, предотвращающие возможность ударов поршня о клапаны при его нахождении в в. м. т. Внутренняя поверхность головки снабжается ребрами для повышения прочности и для лучшего охлаждения. У двигателя КДМ-100 головка дополнительно охлаждается маслом, которое впрыскивается на ее внутреннюю поверхность из отверстий в головке шатуна. [c.32] Диаметр поршня у головки, в связи с более высокой температурой его в этой части, делается меньшим, чем в направляющей части — юбке. В уплотняющей части поршня, в специальных канавках Ж, установлены поршневые кольца. В нижней канавке имеются сверления для отвода масла,. которое собирается кольцом со стенок цилиндра. [c.32] В отверстие в бобышках устанавливается поршневой палец. [c.32] Направляющая часть поршня у большинства двигателей тоже имеет канавку для поршневого кольца с отверстиями по окружности. У поршня двигателя Д-37М на торце этой части сделана выточка 3 с острой кромкой (скребком), которая снимает часть масла с рабочей поверхности цилиндра. [c.32] Чтобы предотвратить возможность задиров или заклинивания поршня в цилиндре, в некоторых поршнях срезается часть металла на поверхности вокруг отверстий под палец. Эти срезы Д называют холодильниками. [c.33] Для уменьшения зазоров юбке поршня, изготовленного из легкого сплава, придают овальную форму. Разность между большой (перпендикулярной к оси поршневого пальца) и малой осями эллипса составляет 0,2—0,35 мм. При овальной форме юбки в работающем двигателе, вследствие действующих на поршень сил и его прогрева, обеспечивается одинаковый зазор между стенками цилиндра и поршнем по всей окружности. [c.33] Комплекс поршней для одного двигателя подбирают не только по размеру, но и по весу. В один двигатель устанавливают поршни с минимальными весовыми отклонениями (не более 10—14 г), чтобы не нарушить его уравновешенности. По весу, диаметру направляющей части и диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяют на несколько групп. Метки размерных и весовых групп проставляют на головке (днище) поршня. На двигатель ставят поршни и цилиндры одинаковых групп. [c.33] Поршневые кольца. В канавках поршня с малым зазором установлено несколько разных упругих поршневых колец (рис. 4.8). Их диаметр в свободном состоянии больше диаметра цилиндра. Зазор в стыке (замок) позволяет сжимать кольца, когда их вместе с поршнем устанавливают в цилиндр 3. Силой упругости, а также давлением газов, проникающих в канавку под кольцо (рис. 4.8, а), оно плотно прижимается к зеркалу цилиндра по всей окружности. Верхние кольца 1, которые называют компрессионными, предотвращают прорыв воздуха и газов из надпоршневого пространства в картер. Они же отводят часть тепла от головки поршня 4 к цилиндру. Кольца изготавливают из специального чугуна. Верхнее компрессионное кольцо, наиболее нагруженное давлением газов, сильно нагревается и работает при недостаточной смазке. Для удержания масла на этом кольце его трущуюся часть покрывают слоем пористого хрома. Масло, попавшее в поры хрома, уменьшает истирание и износ кольца и гильзы. [c.33] Чтобы ускорить приработку новых поршневых колец, им придают конусную форму и покрывают слоем олова. У двигателя КДМ-100 для этого обтачивают наружную поверхность второго и третьего компрессионных колец на конус (рис. 4.8, в). Конусное кольцо при движении поршня вверх улучшает смазку зеркала цилиндра, а при движении вниз соскабливает излишек масла. Однако изготовление конусных колец затруднительно. Поэтому у большинства двигателей конусная форма кольца получается следующим образом. У обычного цилиндрического кольца на торце, обращенном вверх, делается внутренняя выточка (рис. 4.8, г). При постановке такого кольца в цилиндр, благодаря ослаблению верхней части кольца, оно скручивается и приобретает конусную форму (рис. 4.8, б). [c.33] По высоте кольца должны быть нес ько меньше ширины поршневых канавок и установлены в них с небольшим зазором, примерно 0,05—0,09 мм. Когда поршень 4 движется вверх или вниз, движение показано стрелками, компрессионные кольца соответственно прижимаются то к нижней, то к верхней кромкам канавок, создавая необходимое уплотнение, препятствующее прорыву газов в картер. Однако при этом кольца могут перекачивать масло, снимаемое со стенок цилиндра, в камеру сгорания. Схема такого насосного действия колец показана на рис. 4.8, д. Оно особенно заметно при увеличенном зазоре между кольцом и канавкой поршня. [c.33] В некоторых двигателях в поршневую канавку под основное кольцо (компрессионное или маслосъемное) устанавливают стальное пружинное кольцо — расширитель. В этом случае ос [овное кольцо достаточно плотно прижимается к зеркалу цилиндра даже при значительном износе и снижении упругости основного кольца. [c.34] Замки поршневых колец (рис. 4.8, з) в стыках могут быть выполнены прямыми 5, косыми 6 или ступенчатыми 7 и 8. Наиболее надежными в работе являются прямые замки. Недостатком ступенчатых замков является то, что в процессе работы могут обламываться концы стыков. Чтобы кольцо при нагреве не заело в цилиндре, в стыках колец делают зазоры, причем они в верхних кольцах больше, чем в нижних, так как последние менее нагреваются и расширяются. Для уменьшения утечки газов через замки колец при постановке поршня в цилиндр кольца следует располагать так, чтобы замки были разведены друг от друга на 180° при наличии двух колец, на 120° — при наличии трех колец и т. д. [c.34] По характеру сопряжения с поршнем и шатуном поршневые пальцы разделяются на три типа закрепленные в бобышках поршня, закрепленные в головке шатуна и плавающие. [c.35] На рис. 4.9, а палец 2 жестко закреплен болтом 3 в одной из бобышек поршня 1. Головка шатуна на пальце может свободно проворачиваться. Этот тип крепления пальца в настоящее время почти не применяется. [c.35] изображенный на рис. 4.9, б, жестко закреплен в верхней головке шатуна и может свободно проворачиваться в бобышках поршня. [c.35] Наибольшее распространение в настоящее время получил так называемый плавающий тип пальца. При этом способе крепления поршневой палец может свободно проворачиваться как в бобышках поршня, так и в головке шатуна, вследствие чего почти вдвое уменьшается относительная скорость скольжения рабочих поверхностей. [c.35] В целях уменьшения износа посадка плавающего пальца в головке шатуна производится свободно, а в поршне таким образом, чтобы на работающем двигателе палец в бобышках начинал поворачиваться только после нагрева поршня до температуры 100—120° С. [c.36] Поршневой палец в бобышках смазывается маслом, проходящим по отверстиям маслосъемного кольца и сверлениям в кольцевых канавках поршня, или посредством разбрызгивания масла внутри поршня, поступающего из отверстий в его приливах. [c.36] Смазка поршневого пальца в головке шатуна может также производиться разбрызгиванием через сверление в головке шатуна (двигатель СМД-14, Д-50) и ш же путем подвода масла по каналу в теле шатуна (Д-54А, Д-75) от шатунной шейки коленчатого вала. [c.36] Вернуться к основной статье