Поршневая группа

3 Март 2010

Porshnevaya gruppaЕщё раз привет))) Хочу продолжить тему устройства и рассказать вам, о поршневой группе.

Поршневая группа двигателя включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец и детали крепления пальца. Поршневая группа предназначена для образования вместе со стенками цилиндра и камеры сгорания герметичного пространства, где совершается рабочий, цикл, для передачи шатуну силы давления газов и стенкам цилиндра боковой силы от шатуна. Она должна обеспечивать восприятие   наименьшего количества тепла от газов и наилучшую передачу этого тепла стенкам цилиндра и в пространство под поршнем.

Поршень. В конструкцию поршня входят верхняя часть, или головка поршня, и нижняя часть, или юбка поршня. Головка поршня состоит из днища и цилиндрической части с канавками для поршневых колец. Юбка поршня выполняет роль направляющей поверхности и передает стенкам цилиндра боковую силу от шатуна.

В средней части поршня находятся два прилива — бобышки с отверстиями для поршневого пальца, которые через шатун передают коленчатому валу силу давления газов.

Поршень работает в очень тяжелых условиях: газовые нагрузки на днище могут достигать нескольких тонн, такой же величины силы инерции действуют на бобышки поршня при ударном характере этих сил; высокие температуры и скорости перемещения при действии боковой силы и недостатке смазки создают большие силы трения и износ поршня.

Для повышения прочности, жесткости поршня и улучшения отвода тепла внутри головки поршня выполнены ребра. Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым и фасонным. Наибольшее распространение получили плоские днища за счет простоты обработки и наименьшего количества тепла, воспринимаемого при работе. При выпуклом днище улучшается процесс сгорания смеси и уменьшается образование нагара. Вогнутое днище позволяет придать камере сгорания наиболее выгодную форму — сферическую, но повышает нагарообразование. Фасонное днище применяется редко — для придания камере сгорания формы, обеспечивающей повышенную мягкость работы двигателя.

Материалом поршней большинства автомобильных двигателей служат алюминиевые сплавы, иногда — чугун, магниевые сплавы или сталь. По сравнению с чугунными поршни из алюминиевых сплавов имеют меньший вес и, следовательно, создают меньшие силы инерции, воспринимают на 25—30% меньше тепла от газов, обладают в 4—5 раз большей теплоотдачей, обусловливают меньшую величину сил трения. Это позволяет повысить наполнение цилиндров, степень сжатия и, следовательно, увеличить мощность и экономичность двигателя.

Основными недостатками поршней из алюминиевых сплавов по сравнению с чугунными являются меньшая износостойкость, большие падение прочности и степень расширения при повышении температуры. Последний недостаток может при работе вызвать заклинивание поршня в цилиндре, во избежание чего на холодном двигателе между стенкой цилиндра и поршнем должен быть зазор. Чтобы уменьшить величину зазора и, таким образом, снизить опасность появления стука поршня о стенку цилиндра при работе непрогретого двигателя, в верхней части юбки может быть сделана прорезь. Это позволяет поршню расширяться при минимальном зазоре без опасности заклинивания. Наличие прорези уменьшает жесткость конструкции поршня, поэтому прорезь располагают с левой (по ходу автомобиля) стороны юбки, которая наименее нагружена действием боковой силы от шатуна. Повышение прочности поршня достигается за счет заливки в его среднюю или верхнюю часть стального или чугунного кольца.

На многих автомобильных двигателях применяют поршни с неразрезными юбками, имеющие большую прочность. Необходимая величина зазора между юбкой поршня и стенкой цилиндра обеспечивается благодаря применению поршней с юбками овальными в поперечном сечении и конусными в продольном сечении. Меньший диаметр овала находится в плоскости расположения бобышек, а меньший диаметр конуса — в верхней части юбки. Нагреваясь при работе, поршень больше расширяется в плоскости бобышек за счет их массы и в верхней части юбки за счет более высокой температуры в этом поясе. При этом юбка поршня из овальной становится круглой, а из конусной — цилиндрической и зазор по всей окружности между ней и стенкой цилиндра становится одинаковым.

Во время работы двигателя при переходе поршня через в.м.т. боковая сила от шатуна меняет направление своего действия от одной стенки цилиндра к другой. При наличии зазора между стенкой и поршнем это вызывает мгновенное перебрасывание поршня от одной стенки к другой и приводит к появлению стука поршня, особенно сильного в начале рабочего хода. Чтобы ослабить это явление, ось отверстия в бобышках под поршневой палец смещается на 1,5—2,0 мм вправо по ходу автомобиля. Тогда при переходе поршня через в.м.т. он получает небольшой перекос и плавно переходит от одной стенки цилиндра к другой, мягко воспринимая ударный характер изменения направления действия боковой силы.

В этих условиях наибольшую боковую нагрузку испытывают те части юбки поршня, которые расположены вблизи плоскости, перпендикулярной оси отверстия под поршневой палец. Поэтому для уменьшения веса поршня и снижения сил трения его о стенки цилиндра в малонагруженных частях юбки под бобышками делаются вырезы. При переходе поршня через н.м.т. эти вырезы позволяют свободно проходить противовесам коленчатого вала. По наружному диаметру, по диаметру отверстия в бобышках под поршневой палец, а иногда и по весу поршни разбиваются на отдельные группы, каждая из которых имеет соответствующее обозначение на поршне.

Для правильной сборки поршня с шатуном и установки их в цилиндр на поршень наносится метка.

© Автомобильный Блог

 

 

Ваш Комментарий

 

 

Публикации по теме

vodorodnyi_avtomobil4

ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ

31 Январь 2017

Автомобили, работающие на водороде, уже расчистили себе площадку на рынке, и вскоре почти каждый сможет купить такую машину. К сожалению, покупка такого автомобиля в данный момент слишком дорогостояща, и не многие смогут позволить себе такую роскошь. Многие любители автомобилей столкнутся с проблемой привязанности к старой машине, и в данный момент они ни за что не…

как-поменять-масляный-фильтр-своими-руками

Раздаточная коробка

6 Апрель 2016

Здравствуйте. Сегодня я расскажу вам о раздаточной коробке. Раздаточная коробка предназначена для того, чтобы распределять крутящий момент вторичного вала коробки передач на несколько ведущих мостов, возможности включения переднего ведущего моста и увеличения тягового усилия на ведущих колесах. Раздаточная коробка устанавливается за коробкой передач на автомобилях повышенной и высокой проходимости и обеспечивает эффективное преодоление тяжелых дорожных…

устройство двс

Устройство двигателя

27 Март 2016

Всем привет! Сегодня я хочу рассказать вам, как устроен двигатель. В конструкцию одноцилиндрового карбюраторного двигателя входят детали, узлы и приборы, образующие комплекс механизмов и систем: это кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, систему охлаждения, систему смазки, систему питания и систему зажигания. Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся газов и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала….

устройство аккумуляторной батареи

Устройство аккумуляторной батареи

25 Март 2016

Здравствуйте. Сегодня я вам расскажу про аккумуляторную батарею. Аккумуляторная батарея является химическим источником постоянного тока. Она представляет собой устройство, которое накапливает (аккумулирует) электрическую энергию, заряжаясь и превращая ее в энергию химических реакций при подключении к другому источнику тока, а затем разряжается, превращая химическую энергию в электрическую, отдавая ее подключенным потребителям. Процессы зарядки и разрядки аккумуляторной…